纳米铁作为无异酸盐火箭推进剂中的催化剂
Michał Chmielarek1, Beata Szczęśniak1, Kamil Blacharski1
1High Energetic Materials Division, Faculty of Chemistry, Warsaw University of Technology, Noakowskiego 3, 00-664 Warsaw, Poland.
Polymers
|November 27, 2025
概括
选择的燃烧催化剂显著提高火箭推进剂的性能. 铁纳米粉和酸盐显著增加燃烧速度,对硬度的影响最小,改变推进剂密度.
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.
- 航空航天工程 航空航天工程
背景情况:
- 非异酸盐固体火箭推进剂提供了安全优势.
- 基终结聚乙烯 (HTPB) 是一种常见的推进剂结合剂.
- 催化剂对于控制推进剂燃烧特性至关重要.
研究的目的:
- 评估卡托和铁纳米粉对火箭推进剂性能的影响.
- 为了合成和表征改性聚丁结合剂.
- 优化推进剂配方,以提高弹道性能.
主要方法:
- 合成碳素终结聚乙烯 (CTPB) 和环氧化HTPB (EHTPB).
- 合成的结合剂的表征 (粘度,FTIR,抗拉强度).
- 推进剂的配方和测试用酸盐和铁纳米粉,测量燃烧速度,硬度和密度.
主要成果:
- 卡托和铁纳米粉都显著增加了推进剂燃烧速度.
- 1%的卡托产生了2.5倍的燃烧速度增加;1%的铁纳米粉产生了~3倍的增加.
- 催化剂对硬度 (71-76 Shore A) 有轻微影响,但密度发生了变化.
结论:
- 卡托和铁纳米粉是非异酸盐推进剂的有效燃烧催化剂.
- 铁纳米粉提供优越的燃烧速度增强相比,相对于catocene.
- 需要调整配方,以管理加催化剂的密度变化.


