燃烧剂国内外研究现状
时间:2018-03-07 10:25 来源:毕业论文 作者:毕业论文 点击:次
| 目前有很多类型的燃烧剂，同时，也有很多分类方法。燃烧剂按是否含有氧化剂，可分为含氧化剂的燃烧剂和不含氧化剂的燃烧剂。含氧化剂的燃烧剂有:以金属氧化物为主要氧化剂的高热剂以及含氧盐类作氧化剂的燃烧剂。而石油及其相关产品、金属及其合金(如铝、镁及其合金)、磷及其化合物和一些可以燃烧物质及混合物是不含氧化剂的燃烧剂。此外，燃烧剂按其点燃过程分类,可分为基本燃烧剂和辅助燃烧剂。基本燃烧剂是直接传火于可燃目标的燃烧剂,辅助燃烧剂是用来点燃基本燃烧剂的药剂。例如，在镁基合金燃烧弹中基本燃烧剂是其镁合金外壳,而辅助燃烧剂是其中装填的特种铝热剂/则梅特0(Thermate)。则梅特的主要成分是铝热剂，占到总组分的80%，另外20%主要是由铝粉、硝酸钡和硫黄混合而成,其作用是用来引燃其镁合金外壳[4]。19348 燃烧剂的发展,已由最初最为广泛使用的石油基、黄磷基燃烧剂发展为高能燃烧剂，其主要有赤磷基、镁基、稀土合金以及准合金类等 [4]。将稀土燃烧剂用于破甲弹,通过改变药形罩的锥角,增加稀土燃烧剂隔板,不仅能扩大破甲孔径,而且能提高火焰贯穿能力和高温流体持续时间,从而提高其纵火能力。稀土燃烧剂隔板所形成的大块火种,对目标周围的可燃和易燃物也具有良好的毁伤效果。准合金(quasi alloy,即QA合金)燃烧剂是由金属与线性分子粘结剂混合制成。QA合金成分包括主体活性金属(如Zr、Ti、Ce等)和与主体活性金属制成合金的其它金属。主体活性金属用英文名称第一个字母表示,如QAZ表示准合金锆(Zirconium),QAT表示准合金钛(Titanium)。 另外，锆钨镍铁合金，锆锡合金也已被使用。美国海军提出用钨锆镍铁合金制造穿甲弹弹芯可提高燃烧后效,认为以钨85%、锆10%、镍2.5%、铁2.5%制造的弹芯有较好侵彻与燃烧性能。锆锡合金也被用来制造穿甲弹的燃烧件,其最佳配比是:锆85%～90%,锡10%～15%。 近年来，国外研究燃烧剂的焦点已经转移到易燃金属燃烧剂，主要包括镁、铝、错、钦、稀土金属及其合金等[5-6]。燃烧剂主要的研究方向是:较高的燃烧温度、燃烧热值较高的材料、燃烧持续时间更长的材料；研究对不同目标粘着力更强的物质。目前，燃烧毁伤技术的发展主要呈现为高能化和多效能化。 Panas 等[7]采用高分辨微量量热和膨胀测试仪研究了还原剂-聚四氟乙烯烟火体系的热性能，其中还原剂采用Zn、Al3Mg4、CaSi2 金属，该反应体系燃烧时具有高热效应的特点。 在切割火炬中，Steven等[8]研究了提高材料穿孔性能的燃烧剂配方，该配方主要组成有：镁铝合金占3%～35%，CuO占30%～70%，MoO3占15%～35%，并外加一定量的粘合剂。 国内近些年来，制造过多种火炮的燃烧弹，例如：152加农榴弹炮、120迫击炮、107火箭炮、100迫击炮等 [9]。在这些燃烧弹中黄磷、凝固汽油、高温油料燃烧剂、铝热剂及合金燃烧剂等被较多使用。最近，在易燃金属锆、稀土及其合金的研究和应用方面，均取得较大进步。 利用“燃烧序列”原理，李素灵等[10]设计了一种复合燃烧剂，并分别在静态和动态条件下研究其点燃特性及其燃烧性能。试验结果表明，该复合燃烧剂具有较好的点燃能力，较高的燃烧温度（可达3298℃），以及较长持续燃烧时间(13～14min)，并能够达到较好的高温纵火效果，因而可应用于高效燃烧弹装药。 通过探究高分子树脂对活性金属准合金各种性能的影响，张晗亮等[11-13]研究了高分子树脂在活性金属燃烧剂中的最佳成分配比。较高燃烧温度、较长的持续时间、优异机械性能、良好的安全性能，以及对目标物有较强燃烧和引燃能力是其制备的活性金属然烧剂所具有的优点。其中高含能活性金属锆、钛、铝等粉末是这类燃烧剂的主体成分，并加以高分子树脂聚合材料制备的。在这种燃烧剂中，高分子树脂聚合物对其燃烧性能(燃速、温度)，力学性能(强度、密度、延伸率)，安全性能(静电感度、摩擦感度、冲击感度)等起着十分重要的作用。 (责任编辑：qin) |