《納米硼粉活性的激活、保持及作用機理研究》是依託南京理工大學，由李艷春擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：納米硼粉活性的激活、保持及作用機理研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李艷春
- 依託單位：南京理工大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
硼是重要的含能材料燃料組分,硼的活性對其點火和能量釋放有重要意義。本研究針對工業硼粉表面氧化層厚、活性低、能量釋放不充分而高純硼粉常溫易氧化喪失活性等問題，綜合採用高能濕法球磨、溶劑提純、高溫退火的方法，對工業硼粉氧化層進行剝離，製備成高活性硼粉；為保持活性，採用燃燒催化劑對高活性硼粉進行包覆。包覆後，高活性硼粉在空氣中不易氧化、活性不喪失。最後將高活性包覆硼粉套用在太根發射藥中，研究硼的作用機理，為硼粉的套用提供理論依據。高能濕法球磨、溶劑提純及高溫退火相結合的硼粉活化工藝，可以實現對老化硼粉的活化，具有時間短、成本低、操作方便等優點。採用燃燒催化劑對高活性硼粉進行包覆，一方面使硼在空氣中不氧化，另一方面改善硼的點火性能。在太根發射藥中，包覆硼粉也具有雙重作用。即可以提高推進劑的能量密度，又改善太根發射藥的燃燒性能，降低燃速壓力指數。
結題摘要
硼是重要的含能材料燃料組分,硼的活性對其點火和能量釋放有重要意義。本研究針對工業硼粉表面氧化層厚、活性低、能量釋放不充分而高純硼粉常溫易氧化喪失活性等問題，綜合採用高能濕法球磨、溶劑提純、高溫退火的方法，對工業硼粉氧化層進行剝離，製備成高活性硼粉。單純的濕法球磨使得硼粉氧化增重由43%降為40%，但是，球磨後最大燃速甚至比新出廠的硼粉延期藥的燃速提高29%；為保持活性，採用納米鋁粉對高活性硼粉進行包覆。包覆後，高活性硼粉在空氣中不易氧化、活性不喪失。氧化增重比原樣硼粉提高121%，放熱量提高444%，燃速比新硼粉延期藥的燃速提高411%。採用靜電紡絲技術支部了B/NC複合纖維，B與NC質量比為1∶5時，B/NC纖維的硼放熱峰溫比純硼粉降低了34.5℃，硼增重量從89.37%（純硼粉）增加到155.22%（B/NC纖維），常壓燃速比B/NC簡單物理混合物提高了79%，定容燃燒壓力增加速率提高了140.39%。採用靜電噴霧的方法製備了n-B/Al/PVDF微球。製得的微球顆粒直徑大小分布在1-5µm。n-B/Al/PVDF微球中，不含n-Al和低含量（10wt%和30wt%）n-Al的微球都不能在試驗條件下燃燒。而含50wt%和70wt% n-Al的n-B/Al/PVDF微球都能燃燒，並且燃燒劇烈並發出強烈的光，並在燃燒過程中觀察到了硼在氧氣中燃燒特有的綠色火焰，表明n-B在燃燒測試過程中發生了燃燒。對燃燒殘渣進行XRD分析發現，殘渣中有Al、Al2O3和AlB2，說明Al和B除了和氧氣發生反應外，二者同樣在燃燒的高溫環境下發生了反應而生成AlB2。
