基于结晶的氨甲酸盐热释放的修改
Natalie Smith-Papin1, Cynthia Do2, Meagan Phister1
1Department of Chemical Engineering, University of Virginia, Charlottesville, Virginia 22904, United States.
使用半径引导涂层 (MGC) 控制甲 (AP) 晶体微结构,可以定制推进剂的反应性. 这种方法精确地调整晶体的方向和缺陷,优化能量释放以提高性能.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 能量材料 能量材料
背景情况:
- 复合推进剂依赖于氧化剂分解进行燃烧.
- 控制晶体微观结构是定制推进剂反应性和性能的关键.
- 尽量减少异国情调的能量材料需要精确控制标准组件,如甲酸 (AP).
研究的目的:
- 用于制造具有受控晶体微结构的甲 (AP) 薄膜,使用半径引导涂层 (MGC).
- 研究MGC参数对AP晶体特性 (如方向,粒子大小和缺陷密度) 的影响.
- 为了将微观结构变化与AP分解的热释放概况相关联.
主要方法:
- 在一系列结晶参数中使用半径导向涂层 (MGC) 制造AP薄膜.
- 薄膜厚度,颗粒大小,偏好方向和缺陷密度的表征.
- 分析微结构变化对低温和高温分解热释放的影响.
主要成果:
- 通过MGC,可以制造厚度从200nm到14μm,颗粒大小从18到110μm的AP薄膜.
- 调整MGC参数 (刀片速度,基板温度) 改变了AP晶体的方向,并改变了缺陷密度 (2.74×10^5到6.78×10^5μm^-3).
- 增加的缺陷密度和特定的晶体方向增强了低温分解热释放,同时减少了高温释放.
结论:
- 半径导向涂层为AP晶体微观结构提供了高度的控制.
- 通过MGC调整晶体方向和缺陷密度有效地修改了AP分解行为.
- 这种方法提供了一种途径,通过定制能量材料的热释放配置文件来增加推进剂性能.
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