图1 AP的化学结构

通常情况下，AP是一种无臭、无、粉末状白色晶体，在22.8℃时，其密度为1.95g/cm3，折光率是1.482。一般粒径纯AP的熔点在244.7℃，其第一放热分解峰的峰顶温度是310.3℃。AP的爆发点大约是435℃（5s），爆热为9471.5kJ/kg，爆速为2500m/s[7]。AP既不不溶于乙醚也不溶于乙酸乙酯，微微溶于丙酮、乙醇，溶于甲醇，而水是它的良溶剂，它是一种强氧化剂，易潮解，其水溶液具有弱酸性，通常pH在3-5[8]。

AP具有重要的两种晶型的转变[9_ENREF_1]，那就是斜方晶型（如图2所示，存在区域：T＜240℃）以及立方晶型（存在区域：T大于240℃），实验表明，加入少量某些染料能够抑制其晶型的改变。一般来讲，从斜方晶型到立方晶型的转变热为11.3kJ/mol[10]。

  AP的晶体形状，晶面：a：（1 0 0）；c：（0 0 1）；

m：（1 1 0）；r：（1 0 2）；q：（0 1 1）

作为一种强氧化剂，常用作固体推进剂 、爆破炸药以及烟火药等含能材料的组份原料，它还是高能、高燃速固体推进剂不可或缺的原料。

近年来，研究人员发现，超细高氯酸铵(UFAP)的粒度大小对推进剂的燃烧速率、力学性能以及药浆的流变性有着非常显著的影响。得益于超细颗粒制备技术的不断发展和完善，目前已经获得了粒度在1um以下的UFAP，使得推进剂的燃烧速度有了大幅度的提升。尽管目前还有很多其他的方法能够用来提升推进剂的燃烧速度(例如，添加高燃速的催化剂)，但受限于这些方法的高昂的生产价格或着合成过程中的较大的毒性易产生事故，实际上，其生产和应用并不理想。大量的研究实验显示[11-13]，使用超细强氧化剂高氯酸铵来提升固体推进剂的燃烧速度，不但便捷、经济、高效、可靠，而且也不会给推进剂的其他的性能带来其他的负面影响。可见，在新研究 出更为高效、便捷、经济 、可靠的氧化剂以前，利用超细高氯酸铵改性制备复合材料以期提升固体推进剂性能的方案，依然是现在研究人员主要采用的主要方案。超细高氯酸铵复合材料的研究制备不但可以应用于提升推进剂的燃烧速度或者火箭发动机的重要参数的设计方向，并且在反坦克武器的研发、汽车安全气囊以及烟幕弹等科研领域中亦具有非常重要的意义。论文网

AP属强的氧化剂，是易燃易爆物品，因此其超细化技术难以实现，各国对此十分保密。长久以来，我国的UFAP都依靠进口，难以降低经济成本[14]。通过使用用扁平式气流粉碎机能够制备出UFAP，经测试，能够很好的复合高燃速推进剂的需求。

1.2  国内外UFAP的制备研究现状 

1.2.1  超低温结晶法

1.2.2  振动球磨法

1.2.3  气流粉碎法

1.2.4  喷雾干燥法

1.2.5  超临界流体法[15-30]

1.3  UFAP的改性技术研究现状

1.3.1  机械化学法

1.3.2  沉积法

1.3.3  超临界流体法

2  UFAP的制备原理

本实验主要探讨了使用气流粉碎法制备UFAP。

2.1  UFAP制备设备及其原理

大学国家超细粉体中心研制出GQF-3型扁平式气流粉碎机，已经用来制备UFAP，它的结构示意图如图3所示：

扁平式气流粉碎机结构示意图

该设备主要由进料口、主入气口、环型壁、上盖、下盖以及出料口等部件构成。出料具有上出料和下出料两种方式，环形壁则一般装配有多个微小的气流入口。这些入口与环形壁并不垂直，而是具有一定倾角。高速喷射气流在此空间内将产生的旋转涡流，一方面，使物料微粒与磨腔内壁或者粒料之间产生强烈的冲撞、摩擦和剪切以细化物料，另一方面，离心力使细化后的粉体从出料口放出。该设备具有优异的性能：制备的成品粒度低，品质可靠，设备构造简单，便于操作，能够实现连续生产且产量较大，后期清理、维修简单经济，生产具有很好的安全性。高耐磨材料由经特殊的热处理后制备成磨的内壁，使得其能够耐磨损、防污染。此设施通常用于超细化强氧化剂微粒，成品粒度能够达到2um。文献综述