收藏本站
《航天动力技术研究院》 2018年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

粘合剂体系对燃气发生剂燃烧特性的影响研究

孙晓飞  
【摘要】:本文针对工程应用中不同粘合剂体系燃气发生剂药柱在试车时出现不同的热试车现象,选取聚丁二烯类(CTPB、HTPB)、聚醚类(PET)及叠氮聚醚类(PBT、GAP)粘合剂体系作为研究对象,系统研究了不同粘合剂体系胶片的热分解特性,分析了粘合剂体系对燃气发生剂及其药柱燃烧特性的影响规律。同时,探讨了粘合剂体系中固化剂种类对燃气发生剂燃烧性能的影响规律,根据试验结果,构建了粘合剂体系影响燃气发生剂燃烧特性的燃烧物理模型,研究结果可为不同粘合剂体系燃气发生剂的工程化应用提供理论依据和指导。通过马弗炉实验,考察了不同粘合剂体系胶片的熔融形态特征,结果表明,在升温过程中(25~400℃范围内),CTPB及HTPB粘合剂体系胶片无明显的“熔化”现象,PET粘合剂体系可以形成流动性很好的“熔化液”,GAP和PBT粘合剂体系发生剧烈的分解反应,不存在“熔化”过程。采用DSC-TG等手段,研究了不同粘合剂体系/AP的热分解特征,结果表明,温度达到AP的低温分解温度时,CTPB和HTPB体系只有少量的分解,依然能够保证结构的完整性,对AP的分解基本无影响;PET在AP低温分解前网络结构发生破坏,形成流动性好的低聚物覆盖到AP的表面,阻碍AP的分解;而GAP和PBT在250℃时发生剧烈的热分解反应,产生的热量进一步促进AP的分解。通过静态燃速测试,研究了粘合剂体系对燃气发生剂燃烧特性的影响以及粘合剂体系中固化剂种类对燃气发生剂燃烧性能的影响,并通过SEM-EDS联用观察了熄火表面形貌和表面元素分布情况。结果表明,CTPB和HTPB型燃气发生剂熄火表面不平整,碳残渣较多,属于“难熔”粘合剂体系,其燃速较PET型燃气发生剂高,低压转向高压时燃速压强指数爬升幅度较大;PET型燃气发生剂熄火表面平整,残余碳渣较少,属于“易熔”粘合剂,由低压转向高压时,其燃速上升幅度较小,燃速压强指数的爬升没有聚丁二烯类明显;相比于PET型燃气发生剂,PBT及GAP型燃气发生剂具有较高的燃速,在低压范围内具有较大的燃速压强指数。相同预聚物情况下(HTPB及PET),固化剂的种类对燃气发生剂的燃烧性能存在一定程度的影响,其中DDI的引入,可降低燃气发生剂的压强指数。结合不同粘合剂体系燃气发生剂燃烧性能的特点,通过对燃气发生剂药柱燃烧特性分析,认为粘合剂体系的差异是导致药柱燃烧性能差异的因素之一。粘合剂体系不同,对应的压强指数变化情况及锥角效应不同,从而使不同粘合剂体系燃气发生剂药柱表现出不同的燃烧特性。
【学位授予单位】:航天动力技术研究院
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2018
【分类号】:V512

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张杰凡;徐森;刘大斌;李苗苗;李辉;李文海;田曜恺;;PBT复合固体推进剂的热分解特性[J];固体火箭技术;2017年06期
2 周水平;王艳萍;唐根;吴芳;;黏合剂固化网络参数对叠氮聚醚推进剂低温性能的影响[J];化学推进剂与高分子材料;2017年05期
3 周水平;吴芳;唐根;庞爱民;徐星星;王艳萍;;含能交联剂对PBT高能推进剂力学性能的影响[J];化学推进剂与高分子材料;2016年04期
4 张新良;陈艳虹;李燕;;利用傅里叶变换红外光谱仪测量固体推进剂的燃烧温度[J];红外;2016年03期
5 张正中;樊学忠;李吉祯;刘晓军;党永战;张亚俊;;AP-CMDB推进剂微观结构及药形尺寸对低温力学性能的影响[J];火炸药学报;2015年06期
6 王哲君;强洪夫;王广;刘小川;黄拳章;;低温高应变率条件下HTPB推进剂拉伸力学性能研究[J];推进技术;2015年09期
7 丁小雨;金星;张鹏;;压强对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物的影响[J];火炸药学报;2015年04期
8 田赤军;黄海龙;高新锋;郑日恒;胡小兵;赖谋荣;刘佩进;;低燃速贫氧推进剂燃气发生器端面燃烧规律动态诊断研究[J];推进技术;2015年06期
9 裴庆;赵凤起;罗阳;徐司雨;;固体推进剂燃速测试技术研究进展[J];火炸药学报;2015年03期
10 张伟;刘芳莉;樊学忠;谢五喜;庞维强;闫宁;刘小刚;刘春;姬月萍;邵重斌;;热分析法研究ADN与推进剂组分的相互作用及相容性[J];固体火箭技术;2014年05期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 高东磊;郭洋;张炜;;含硼富燃料推进剂燃烧波结构研究[A];复合材料:创新与可持续发展(上册)[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 赵盼盼;固固复合相变材料制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2016年
2 刘芮;动态测压热分析技术及应用研究[D];北京理工大学;2015年
3 孙运兰;新型含能材料的燃烧机理研究[D];中国科学技术大学;2007年
4 李笑江;粒铸EMCDB推进剂制备原理及性能研究[D];南京理工大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘娟吉;PET聚醚聚氨酯弹性体热裂解行为研究[D];国防科学技术大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 曹翌军;黄卫东;李金飞;;HTPB推进剂非线性粘弹特性的时温等效研究[J];推进技术;2018年07期
2 李金义;魏莹莹;杨森;王伟峰;侯艳霞;;烃类燃料燃烧过程中中间产物的光谱测量[J];激光杂志;2018年03期
3 刘运飞;庞维强;谢五喜;张伟;赵昱;黄海涛;樊学忠;毕福强;;TKX-50对HTPE推进剂能量特性的影响及应用可行性[J];推进技术;2017年12期
4 周水平;王艳萍;唐根;吴芳;;黏合剂固化网络参数对叠氮聚醚推进剂低温性能的影响[J];化学推进剂与高分子材料;2017年05期
5 胡义文;左海丽;郑启龙;屠仁举;张惠坤;周伟良;;PBT基复合固体推进剂高温蠕变行为研究[J];固体火箭技术;2018年01期
6 陈向东;常新龙;刘宏博;王斌;;固体推进剂动态力学行为研究进展[J];固体火箭技术;2017年02期
7 闫峥峰;潘永飞;丁峰;陈斌;姬月萍;;基于点击化学反应的键合剂应用研究[J];固体火箭技术;2017年03期
8 刘元敏;张研;刘林林;胡松启;杨阳;;RDX对含硼富燃料推进剂一次燃烧产物组分影响的计算研究[J];火炸药学报;2017年01期
9 侯斌;唐晓波;曹一林;何金选;;AP/Al/SMX/HTPB四组元推进剂能量特性的理论研究[J];火炸药学报;2017年01期
10 王哲君;强洪夫;王广;刘小川;武文明;;中应变率下HTPB推进剂压缩力学性能和本构模型研究[J];推进技术;2016年04期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
1 何利明;非硝化甘油交联改性双基推进剂基本性能研究[D];北京理工大学;2016年
2 薛锐;烟火药燃烧流场可视化及其燃烧机理研究[D];南京理工大学;2016年
3 韩咚林;绿色新能源铝/水基燃料燃烧特性研究和绿色生物质材料的制备[D];中国科学技术大学;2010年
4 周星;镁基水反应金属燃料与水反应特性研究[D];国防科学技术大学;2010年
5 郭耸;典型爆炸性危险化学品热分解特性及过渡态金属化合物对其影响研究[D];中国科学技术大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 孙晓飞;粘合剂体系对燃气发生剂燃烧特性的影响研究[D];航天动力技术研究院;2018年
2 董莉;废晶体硅太阳能电池板资源化技术研究[D];西南交通大学;2014年
3 王欢;生物基聚对苯二甲酸多元醇酯的合成及改性研究[D];东华大学;2014年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周水平;吴芳;唐根;庞爱民;徐星星;王艳萍;;含能交联剂对PBT高能推进剂力学性能的影响[J];化学推进剂与高分子材料;2016年04期
2 郑健;汪文强;陈雄;许进升;周长省;;基于微观结构分析的CMDB推进剂动态断裂韧性加载率敏感性研究[J];推进技术;2015年06期
3 高明;郭晓燕;邹美帅;杨荣杰;;镁/铝合金水反应金属燃料推进剂的燃烧性能[J];火炸药学报;2015年02期
4 裴庆;赵凤起;高红旭;徐司雨;郝海霞;姚二岗;周智明;;三唑含能离子盐在固体推进剂中的应用研究[J];兵工学报;2014年09期
5 邓重清;李吉祯;刘晓军;张亚俊;张正中;;温度对薄壁管状AP-CMDB推进剂驱溶效果的影响[J];火炸药学报;2014年04期
6 龙兵;常新龙;刘万雷;张有宏;;HTPB推进剂低温断裂性能试验研究[J];推进技术;2014年09期
7 刘科祥;赵露;李博;;密闭自升压式固体推进剂动态燃速的测试方法[J];火炸药学报;2014年01期
8 张晓军;常新龙;赖建伟;胡宽;;HTPB推进剂低温拉伸/压缩力学性能对比[J];固体火箭技术;2013年06期
9 常新龙;赖建伟;张晓军;胡宽;齐伟;;HTPB推进剂高应变率粘弹性本构模型研究[J];推进技术;2014年01期
10 赖建伟;常新龙;王朝霞;龙兵;张有宏;;固体推进剂低温力学性能的研究进展[J];火炸药学报;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 顾晓华;聚乙二醇类高分子型固—固相变储能材料的研究[D];东华大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙玉海;橡胶的热裂解机理及动力学研究[D];广西大学;2004年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张炜,肖加余;高燃速压强指数贫氧推进剂的研制[J];飞航导弹;1999年06期
2 周晓杨;唐根;庞爱民;吴芳;宋会彬;徐海元;王艳萍;徐星星;周水平;;固体组分含量对GAP/CL-20推进剂燃烧性能的影响[J];固体火箭技术;2017年06期
3 张炜,方丁酉,夏智勋,朱慧,王虎干,蔡选义;固体火箭冲压发动机的工作特性分析[J];国防科技大学学报;2000年04期
4 涂永珍,李葆萱,王朝珍,王克秀,江兴宏;高压DTA参数与燃速压强指数的相关性研究[J];推进技术;1993年03期
5 方丁酉,夏智勋,张炜,姜春林,黎勤武,曹军伟,郭颜红;非壅塞固体火箭冲压发动机自适应调节特性[J];弹道学报;2000年04期
6 张炜,夏智勋,朱慧,方丁酉,徐东来,王虎干,曹军伟,朱葆华;非壅塞固体火箭冲压发动机及其贫氧推进剂[J];国防科技大学学报;2002年04期
7 刘云飞,官焕祥,姚维尚,李晓萌,谭惠民;组分对硝酸酯增塑聚醚推进剂燃烧性能的影响[J];推进技术;2005年04期
8 宋洪昌;;火药用单质炸药的分子结构与火药燃速压强指数的相关性[J];含能材料;1993年02期
9 周晓杨;唐根;庞爱民;徐星星;;GAP/CL-20高能固体推进剂燃烧性能影响因素[J];固体火箭技术;2017年05期
10 高东磊;张炜;朱慧;王春华;;包覆及团聚硼对富燃料推进剂燃烧性能的影响[J];推进技术;2009年01期
中国重要会议论文全文数据库 前3条
1 裴庆;赵凤起;高红旭;;纳米铝粉对BTATz热分解动力学的影响[A];中国化学会成立80周年第十六届全国化学热力学和热分析学术会议论文集[C];2012年
2 张超;杨立波;贺海民;孙志刚;谢波;袁志锋;;一种新型低燃温宽平台双基推进剂燃烧特性[A];中国宇航学会固体火箭推进第22届年会论文集(推进剂分册)[C];2005年
3 杨威;孙翔宇;王利军;;铝镁富燃料推进剂燃烧特性[A];中国宇航学会固体火箭推进第22届年会论文集(推进剂分册)[C];2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 孙晓飞;粘合剂体系对燃气发生剂燃烧特性的影响研究[D];航天动力技术研究院;2018年
中国知网广告投放
相关机构
>航天动力技术研究院
相关作者
>孙晓飞
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026