固体推进剂的贮存性能.ppt

(4)氧化剂分解 复合推进剂配方中，一般都含有大量氧化剂。AP在推进剂老化过程中起着重要的作用。 AP在热或水的作用下，会产生酸性和具有氧化能力的分解产物(如HClO3和初生态氧O)，从而加速了自身的分解反应和推进剂的老化过程。 研究表明：AP的分解是由个别颗粒开始的，然后反应沿着粘合剂和开始分解的AP产物的交界面传播。因此说，复合推进剂热降解的初始阶段是氧化剂的分解。氧化剂的纯度、粒度将影响AP推进剂的热稳定性。back 2. 2、复合推进剂的物理老化 影响复合推进剂贮存性能的物理现象有组分迁移效应和降解产物的积累等： (1)组分迁移效应 己知复合推进剂由AP、铝粉、粘合剂系统、增塑剂和工艺附加物（如硬脂酸)组成，其中的低分子液态组分或多或少具有迁移倾向。在推进剂固化和贮存过程中，它们会迁移到包覆层和绝热层中。与之同时，包覆层和绝热层中的可移动组分能迁移到推进剂中。 在HTPB推进剂、包覆层和绝热层粘接界面上，由于组分迁移引起的典型破坏效应如下： 第一种情况是推进剂与包覆层分离。这种脱粘是由于推进剂的软药层引起的。软药层之所以产生是因为在推进剂固化时，固化剂从推进剂中扩散出来而迁入包覆材料内形戒的。绝热层中的硬脂酸通过包覆层渗入到推进剂中同异氰酸酯固化剂起反应，抑制了固化，软化了粘合剂，造成脱粘。 第二种情况是推进剂产生裂纹。这是出于上述原因使处于包覆层/绝热层上较薄处的推进剂强度降低，致使产生裂纹。 第三种情况也是推进剂产生裂纹。这是因为过量的促进剂HX—868从包覆层中迁移到推进剂中起反应，导致推进剂形成硬层，并在靠近推进剂与包覆层界面处失去应变能力而产生裂纹。 (2)降解产物的积累 与双基推进剂一样，复合推进剂中的降解产物也会进一步催化降解反应。推进剂内部的化学分解和相互作用都可以导致气体释出。除非气体通过推进剂扩散出去的速率比气体释出的快，否则在药柱内部建立起的气体压强可能超过推进剂的强度而导致内部裂纹产生。 (3)吸湿 复合推进剂中含有大量的无机氧化剂，其中硝酸盐的吸湿性大于高氯酸盐，而铵盐又大于钾盐。 复合推进剂的吸湿性除与所含氧化剂类型有关外，在一定程度上还取决于粘合剂网状结构构的化学性质。 固体推进剂的贮存性能 固体推进剂是由大量的高能组分组成的，在长期贮存中，由于组分间的相互作用或与外界环境大气作用，会引起推进剂变质，严重影响其弹道性能和力学性能。 在这种情况下，推进剂作为发动机的一个重要结构部件，必然对发动机的使用寿命起极大影响。 短期内严重变质的推进剂要立即销毁；装备在武器内势必造成武器的使用期缩短，尤其是大型火箭发动机装药的更换将要付出很大的代价，造成巨大浪费；推进剂在贮存期间，若分解严重，就会自燃或爆炸。 所以，加工好的推进剂除要满足能量性能、力学性能和弹道性能等要求外，尚须有良好的贮存性能、以保证固体火箭发动机的结构完整性和使用性能。 固体推进剂良好的贮存性能是指： 推进剂经长期贮存后，仍能保持满足使用要求的力学性能和弹道性能。 多用推进剂使用寿命的长短来评价推进剂贮存性能的优劣。 它是由推进剂的老化过程控制的。 为了可靠地估算并提高推进剂的使用寿命，评定各种推进剂的贮存性能，就必须研究老化规律，并弄清老化机理。 固体推进剂的老化是指在贮存过程中所发生的性能变化的总和。 根据影响老化的因素不同，可分为化学老化和物理老化。 化学老化是推进剂在正常固化循环完成之后，由化学反应(如双基推进剂的分解、水解、氧化等；复合推进剂的后固化、氧化交联等)所引起推进剂性能的变化； 物理老化则是在正常固化循环完成之后，由物理因素(如组分的相变、迁移和应力等)的影响所引起的推进剂性能的变化。 在贮存过程中，这两种老化往往是同时发生且又互相影响的。 可见固体推进剂的老化是一个复杂的物理、化学过程。 推进剂的组成不同，其老化规律和老化机理也不同，从而延缓或防止老化的措施也不相同。 1、双基和改性双基推进剂的老化 1.1 双基和改性双基推进剂的化学老化go 1.2 双基和改性双基推进剂的物理老化 go 1.1 双基和改性双基推进剂的化学老化 双基和改性双基推进剂在贮存过样中影响其性能的主要化学变化是推进剂的分解，特别是热分解。 （1）双基推进剂的热分解 热分解可分为两个阶段：一是推进剂组分的热分解；二是分解产物之间及产物和推进剂组分之间的反应。 双基及改性双基推进剂热分解的第一阶段主要是硝化甘油（NG）和硝化纤维素（NC）的吸热分解反应，反应式为： [C6H7O2(ONO2)3]n→nC6H7O2(ONO2)3－q1 C6H7O2(ONO2)3→RCHO＋H2O＋NO2－q2 C3H5(ONO2)3→R/CHO＋NO2－q3 上述反应都是吸热反应，并放出NO2。 第二阶段的反应，是分解产物NO2进