(5)其他组分
为了提高复合推进剂的各项性能,有时还会在推进剂中加入键合剂、固化剂、抗氧化剂及燃速改良剂等。
1。1。2 硼粉的理化性质
为了改善硼粉的燃烧性能,就要了解硼粉及其氧化物的性质,并与其它金属及氧化物进行对比,结果见表1。1和表1。2[4,5]。
硼元素的原子序数为5,相对原子质量为10。811,熔点约2074℃,沸点2550℃,密度为2。34g/cm3,硬度仅次于金刚石,较脆。单质硼是黑色或深棕色的粉末,在空气中发生氧化时由于在表面形成氧化硼薄膜,进而阻止内部的硼继续氧化。硼粉除了可以作为燃料添加剂用于制备烟火、炸药、推进剂外,还可以广泛应用于化工原料矿物、机械、电器、核工业、医药、农业、冶金、建材等众多领域。
结合表1。1和表1。2[4,5]可以看出,硼、铝、镁燃烧时特点不同。可以总结为以下几点:(1)从能量上看,硼的能量最大,镁的能量最小;(2)从燃烧上看,硼的燃烧最困难,同时耗氧量最大;(3)从密度上看,铝的密度最大,镁的密度最小;(4)从熔点上看,硼的熔点最高,达到了2074℃;(5)从蒸发热上看,硼的蒸发热最高,达到了535。81 kJ/mol;(6)从耗氧量上看,硼的耗氧量是最大的;(6)从燃烧热方面看,硼的质量热值及体积热值都很大;(7)从氧化物方面看,氧化物熔点和沸点最低的都是是氧化硼。
表1。1 硼、镁、铝的基本性质
元素 分子量 密度/
g·cm-3 熔点/
℃ 沸点/
℃ 蒸发热/
kJ·mol-1 耗氧量/
g 燃烧热/
kJ·mol-1
硼 10。81 2。34 2074 2550 535。81 2。22 1264。17
镁 24。3 1。741 650 1117 136。13 0。66 602。11
铝 26。98 2。70 660 2447 284。44 0。88 1670。59
表1。2 氧化物的基本性质
金属氧化物
分子量 密度/
g·cm-3 熔点/
℃ 沸点/
℃
三氧化二硼 69。62 2。46 460 1860
氧化镁 40。30 3。58 2800 3580
氧化铝 101。96 3。97 2045 2980
硼、镁、铝这三种物质是最常用的金属燃烧剂,其中,硼粉作为一种高能燃烧剂,虽然其具有很高的燃烧能量,但硼粉的氧化产物氧化硼沸点很高,已经达到了1860℃,而且其覆盖在硼粉表面,不易挥发,这个过程非常缓慢,占据了燃烧时间的很大部分,硼粉被包覆在氧化硼内部无法燃烧完全,进而导致含硼推进剂能量降低。