含團(tuán)聚硼富燃料推進(jìn)劑表-界面性能研究①

龐維強(qiáng)，樊學(xué)忠，胥會(huì)祥，蔚紅建，張 偉，李勇宏，劉芳莉，謝五喜，閆 寧

(西安近代化學(xué)研究所，西安 710065)

0 引言

硼粉由于具有較高的質(zhì)量熱值和體積熱值而成為富燃料推進(jìn)劑首選燃料［1－2］。在高能含硼富燃料推進(jìn)劑的研制中，由于工藝和燃燒性能的要求，需對(duì)無定形硼粉進(jìn)行提純、鈍化、包覆和團(tuán)聚等表面處理［3－7］，隨著硼粉的表面性質(zhì)發(fā)生改變，其表面張力、表面自由能等性能也發(fā)生變化，進(jìn)而與粘接劑的界面張力和粘附功等也隨著改變。因此，對(duì)于表-界面現(xiàn)象的研究一直都是材料表面/界面研究領(lǐng)域的重點(diǎn)［8－9］。固體推進(jìn)劑是大量固體顆粒填充的高分子含能材料。其中，不同處理方法得到的硼粉與推進(jìn)劑的粘合劑體系和固體填料間的表-界面性質(zhì)，不僅影響推進(jìn)劑的流變性能，而且影響推進(jìn)劑的結(jié)構(gòu)完整性及力學(xué)性能［10］。因此，有必要對(duì)不同處理方法得到的硼粉對(duì)富燃料推進(jìn)劑表-界面性能的影響進(jìn)行研究。目前，研究表界面性能的方法較多，主要有毛細(xì)管上升法、最大起泡法、滴重法、滴體積法及接觸角法、薄層毛細(xì)滲透法等［11］，而接觸角法操作方便、技術(shù)相對(duì)成熟，已成為表征固體表界面的標(biāo)準(zhǔn)方法之一［12－13］。

本研究從表界面化學(xué)原理出發(fā)，采用表界面化學(xué)分析方法，系統(tǒng)測(cè)試了不同類型的團(tuán)聚硼顆粒、團(tuán)聚硼顆粒與HTPB粘合劑體系和含團(tuán)聚硼富燃料推進(jìn)劑表-界面性能，研究了不同類型的團(tuán)聚硼顆粒對(duì)富燃料推進(jìn)劑微觀表面結(jié)構(gòu)和流變性能的影響，為無定形硼粉的處理和含硼富燃料推進(jìn)劑的研制提供了參考。……