富勒烯衣康酸金属盐(Pb/Cu/Ba/Co)的制备及其性能研究
实现催化燃烧一直是现在固体推进剂燃烧性能调节的重点和核心,而燃速催化剂作为推进剂配方中的重要组成部分,既能够有效调节推进剂燃烧性能又能够降低推进剂的压强指数。目前,双基系推进剂燃速催化剂主要为有机金属盐、无机金属盐和碳材料三大类,但这三者往往需要进行复配才能取得较好的效果。本文将一些对双基推进剂燃速催化有效的金属盐引入到富勒烯笼上,得到一些以富勒烯为基的金属盐,希望能为钝感改性双基推进剂提供一种综合性能优异的新型燃速催化剂。这些产物在作为燃速催化剂的时候,既能提供金属盐又能提供碳材料,可能兼具比一般金属盐和碳...
实现催化燃烧一直是现在固体推进剂燃烧性能调节的重点和核心,而燃速催化剂作为推进剂配方中的重要组成部分,既能够有效调节推进剂燃烧性能又能够降低推进剂的压强指数。目前,双基系推进剂燃速催化剂主要为有机金属盐、无机金属盐和碳材料三大类,但这三者往往需要进行复配才能取得较好的效果。本文将一些对双基推进剂燃速催化有效的金属盐引入到富勒烯笼上,得到一些以富勒烯为基的金属盐,希望能为钝感改性双基推进剂提供一种综合性能优异的新型燃速催化剂。这些产物在作为燃速催化剂的时候,既能提供金属盐又能提供碳材料,可能兼具比一般金属盐和碳物质更有效的燃速催化效果。
  本文以富勒烯C60、衣康酸以及硝酸金属盐等为原料,通过两步反应合成得到富勒烯衣康酸铅盐、铜盐、钡盐、钴盐四种未见文献报道的富勒烯衣康酸金属盐,并用FT-IR、UV-Vis、XRD、AAS和XPS等测试手段对其结构进行了表征。
  利用DTA研究了富勒烯衣康酸金属盐的热稳定性。结果表明富勒烯衣康酸金属盐都具有较好的热稳定性。利用TG-DTG法研究了目标物在5、10、15、20℃·min-1四种不同升温速率下的热分解性能。利用Kissinger法和Ozawa法两种动力学分析方法分别计算富勒烯衣康酸聚合物金属盐的表观活化能Ea、指前因子A和相关系数r等动力学参数,并利用这些参数结合Arrhenius方程,得到了不同金属盐反应速率带数(k)和绝对温度(T)之间的关系式。
  将富勒烯衣康酸聚合物铅/铜盐作为燃烧催化剂添加到推进剂主成分中制成推进剂试样,利用差示扫描量热法研究铅/铜盐本身的热分解及其对推进剂主成分的热分解性能的影响,并分析了含铅/铜盐的双基催化剂的热分解机理;研究富勒烯衣康酸铅/铜盐对固体推进剂燃烧性能的影响,结合推进剂试样通过靶线法测得的燃速和催化效率,综合分析和研究目标物对双基系推进剂的燃烧催化作用,结果表明,富勒烯衣康酸铅/铜盐无论是各自单独使用还是与其它金属盐和CB复配后使用均能够有效的提高推进剂燃速,降低压强指数。
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作者: 刘强强
学科专业: 应用化学
授予学位: 硕士
学位授予单位: 西南科技大学
导师姓名: 彭汝芳
学位年度: 2013
语 种: chi
分类号: V512
在线出版日期: 2013年10月30日