设计Litchi-Like Al/PTFE具有更高的反应性和在固体推进剂中的应用
Ting Liu1, Cui Nie1, Yao-Feng Mao1
1Institute of Chemical Materials, China Academy of Engineering Physics, Mianyang, 621999, China.
Small (Weinheim an der Bergstrasse, Germany)
|January 27, 2025
概括
一种新型的/聚四乙烯燃料提高了燃烧效率,通过在颗粒上创建纳米PTFE岛屿来提高燃烧效率. 这种设计克服了氧化物层和碳沉积,提高了先进推进剂的能量输出.
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.
- 燃烧科学 燃烧科学
背景情况:
- (Al) 颗粒是固体推进剂的关键,但受到惰性氧化 (Al2O3) 层的限制.
- 聚四乙烯 (PTFE) 有助于的反应性,但会产生碳沉积物,阻碍效率.
研究的目的:
- 设计一种新的Al/PTFE燃料结构,可以克服Al2O3被动化和碳沉积.
- 提高Al/PTFE推进剂的燃烧效率和能量输出.
主要方法:
- 在Al粒子表面上制造一个"类似于litchi"的Al/PTFE燃料,使用纳米PTFE岛屿.
- 使用局部激活和协同反应策略.
- 优化PTFE含量,以管理碳沉积并促进完全燃烧.
主要成果:
- 这种类似litchi的结构可以通过表面蚀刻实现局部Al激活,从而创建反应通道.
- 一个通道网络促进了和氧的循环,促进了协同作用的Al-F和Al-O反应.
- 与传统燃料相比,观察到火焰面积 (241.9%) 和压力输出 (734.7%) 的显著增加.
结论:
- 这种类似石的结构有效地解决了Al2O3被动化和碳沉积问题.
- 局部激活和协同效应将碳废物转化为有价值的资源.
- 这种方法为开发高性能推进剂提供了一种新的战略.


