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5-氨基四唑/碱式硝酸铜气体发生剂的设计与研究(3)

时间:2021-06-18 20:26来源:毕业论文
气体发生剂的主要用途为两方面,一是作为动力源做功,二是作为充气源缓 冲[1]。 作为动力源,即是利用药剂燃烧产生的高压气体推动一定的载荷做功,

气体发生剂的主要用途为两方面,一是作为动力源做功,二是作为充气源缓 冲[1]。

作为动力源,即是利用药剂燃烧产生的高压气体推动一定的载荷做功,从而 完成某一任务[5]。其主要用于军事上,作为军用飞机的各种涡轮喷气发动机[7]能 源或者用于导弹舵机偏转的能源。在军用飞机上,主要是为火药起动器提供能源, 从而使涡轮喷气发动机运转。因为火药起动器起动迅速、功率大且不需要机载或 地面提供能源,所以在军用飞机上广泛使用。在二次世界大战中,英美的飞机就 曾使用过[2];在导弹上,气体发生剂是陀螺、增压器、涡轮发电机、伺服装置、 作动筒等的能源。

作为动力源,气体发生剂需要达到一定的要求:

①产气量大;②燃烧温度低,不会烧蚀装置,一般在 1900℃以下;③燃烧 速度适宜;④压强指数适宜;⑤燃气清洁无毒、残渣少 ⑥受外界影响小,性能 稳定;⑦贮存性好[8]

作为充气源缓冲,一般用于气囊系统,即作为气体发生装置燃烧产生大量气 体来充气,从而达到缓冲的目的。

航天领域中,一般用于航天飞行器的着陆和回收,减少其缓冲过程中的震动。

 

如前苏联的“月球”13 号和“月球”19 号,美国“勇气”、“机遇”和“火星探 路者”号[9]。航空航海领域中,一般用于救生系统,如飞机的应急系统、紧急充 气系统;气球、飞艇的救护装置,橡皮筏、海上的救身衣等紧急救生系统[7]。现 也用于深海勘探,如测定温度、流速等[5]。论文网

近年来,气体发生剂作为气源的一个重要用途是用于汽车的安全气囊。安全 气囊会在发生事故时,感知冲撞的瞬间,起动点火程序,点燃气体发生器中的气 体发生剂,产生大量的气体,使气囊膨胀[10]。

我国早在 1949 年,就开始试验汽车的安全气囊技术。并于 1989 年申请了第 一个相关专利[9]。作为汽车安全气囊的气体发生剂一般具有如下的特点:①燃烧 温度低,一般在 800-1500℃。②产气量大,一般高于 300ml/g,③燃气“环保”, 有毒气体含量少,一般要求少于 600*10-6(V/V);④燃烧速度快,如果慢了不足以 让气袋瞬时膨胀,一般要求 30mm/s-40mm/s;⑤压力指数较小,一般小于 0.6[10]。

 

1.2  国内外主要气体发生剂配方

 

 

1.2.1 火药型气体发生剂

1.2.2 烟火型富氮类气体发生剂

1.3 本课题研究的目标

 

本课题是以 5‐ATZ 为可燃剂、碱式硝酸铜为氧化剂,分别配置了不同氧平衡 的五个配方,测试其燃烧性能、燃气、热分析、P‐t 曲线等参数,并对其测试结 果进行分析。

 

1.4 本课题拟解决的问题

 

本课题的关键技术是:

1)    对气体发生剂零氧平衡配方进行理论评估;

2)    分别测试五个氧平衡的 5‐ATZ/BCN 体系的燃烧热、燃烧温度等燃烧性能;

3)    分别测试五个氧平衡的 5‐ATZ/BCN 体系的产气量、有毒气体含量及主要成分;

4)    分别测试 5‐ATZ/BCN 体系的热分解过程;

5)    分别测试 5‐ATZ/BCN 体系燃烧时的 P~t 曲线;

 

 

2 气体发生剂的理论分析与配方设计

 

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