高能硼氫燃燒劑與固體推進劑常用組分相容性的DSC法研究①

龐維強，胥會祥，廖林泉，石小兵，李 洋，李勇宏，王曉飛

(西安近代化學研究所，西安 710065)

0 引言

高能量、擴大燃速可調范圍、鈍感和少煙或無煙化一直是固體火箭推進劑的發展趨勢。離子型硼氫化合物作為固體推進劑的高能燃燒劑，由于具有很高的燃燒熱值，顆粒粒度分布均勻，可大大提高推進劑中高能固體組分的含量，從而大幅提高推進劑的能量［1－4］。硼氫化合物主要包括開籠型的硼烷、閉籠式的聚硼烷類陰離子化合物、碳硼烷及金屬碳硼烷等［5］。

從合成方便、毒性低來考慮，它比碳硼烷具有一定的優越性。在推進劑中已大量報道使用的離子型氫硼酸鹽主要是指十氫十硼酸和十二氫十二硼酸的鹽類，它們性能穩定，毒性較小，是十氫十硼酸鹽及其與氧化劑的共沉淀物，如 K2B10H10、Cs2B10H10、(NH4)2B10H10、Cs2B10H10·CsNO3和Cs2B10H10/KNO3等，它們能使復合和雙基推進劑獲得相當高的燃速［6］。陳福泰等［7］研究了［N(C2H5)4］2B12H12對NEPE推進劑(主要組分RDX、HMX、AP)燃燒性能的影響。結果表明，該物質對AP的熱分解沒有明顯的催化作用，但加速了硝胺的熱分解，從而提高了NEPE推進劑的燃速，在高壓時出現“平臺”現象，而且，硼氫化合物釋放出氫原子的電離勢很低，極易與硝胺等發生作用，加速硝胺等的分解［8］，有望在固體推進劑中獲得應用。高能量硼氫燃燒劑——十氫十硼酸雙四乙基銨(［(C2H5)4N］2B10H10，BHN)作為一種具有較高燃燒熱值的含能材料對固體推進劑能量性能的研究報道較少，其具有氮含量高、生成焓高、分解溫度高、機械感度低等優點，被認為是具有應用前景的高能推進劑用燃燒劑［9－11］。……