通过Bu-NENA修改提高NC基推进剂的热稳定性和燃烧性能
Zhifeng Yuan1,2, Su-Lan Yang3, Fengqi Zhao2
1National Key Laboratory of Solid Rocket Propulsion, Northwestern Polytechnical University, Xi'an 710072, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|December 4, 2024
概括
这项研究开发了不敏感的纤维素 (NC) 基推进剂,使用N--N-酸乙烯胺 (Bu-NENA) 代替酸甘油 (NG). 布尼纳增强了热稳定性,但降低了燃烧速度,尽管它增加了低压燃烧性能.
科学领域:
- 能量材料科学 能量材料科学
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
- 燃烧科学 燃烧科学
背景情况:
- 基于纤维素 (NC) 的推进剂是重要的能量材料.
- 提高热稳定性和安全性是推进剂开发的一个关键挑战.
- 甘 (NG) 是一种常见的能量增塑剂,但存在安全问题.
研究的目的:
- 为了合成和描述新的无烟无烟的酸纤维素基推进剂.
- 评估用N--N-酸乙烯胺 (Bu-NENA) 取代酸甘 (NG) 对推进剂性能的影响.
- 研究这些新推进剂的热稳定性,反应性和燃烧特性.
主要方法:
- 用于推进剂制备的吸收滚动方法.
- 真空稳定性测试 (VST) 用于评估热稳定性.
- 热重力测量分析 (TG) /差分扫描热量测量 (DSC) 用于热反应.
- 常量燃烧诊断系统用于燃烧分析.
主要成果:
- 用Bu-NENA取代NG显著提高了推进剂的热稳定性.
- 增加的Bu-NENA含量导致推进剂的燃烧速度下降.
- 添加Bu-NENA减少了分解热的释放,但在低压下增加了燃烧速度 (例如,Bu-0503在2MPa时5.23 mm·s-1).
- 更高的Bu-NENA含量导致了更低的火焰温度和更明亮的火焰.
结论:
- N-基-N-基乙酸胺 (Bu-NENA) 是一种有效的添加剂,用于制造具有更好的热稳定性的不敏感的纤维素 (NC) 基推进剂.
- 在使用Bu-NENA时,热稳定性,燃烧速度和火焰特性之间存在权衡.
- 布尼纳为量身定制的推进剂性能提供了潜力,特别是在特定的燃烧条件下.
