P/NaNO3基薄膜型高熱劑設(shè)計與燃燒反應(yīng)機(jī)理研究

彭 儒 ，朱晨光，陳智杰，張紫浩

（1.南京理工大學(xué)化工學(xué)院，江蘇 南京，210094；2. 國家光電信息控制和安全技術(shù)重點實驗室，河北 三河，065201）

目前含能薄膜材料在炸藥和煙火藥領(lǐng)域的研究已得到重視。王廣海等[1]研制的 Mg-PbO2-Ti-PbO2-PTFE復(fù)合薄膜煙火材料有燃速精度高、燃燒穩(wěn)定、膜基結(jié)合良好等特點；朱朋等研制的Al-CuO復(fù)合化學(xué)反應(yīng)薄膜理論燃燒溫度高達(dá) 2 977℃。林紅雪等[3]將超細(xì)紅磷作為添加劑加入薄膜藥劑中以降低紅外誘餌藥劑的燃燒溫度。本文以超細(xì)紅磷、硝酸鈉為基礎(chǔ)，采用控制重結(jié)晶法制備了一種質(zhì)輕、燃燒快、燃溫高的薄膜型高熱劑，研究了薄膜燃燒的反應(yīng)機(jī)理。

1 實驗部分

1.1 實驗設(shè)備及材料

試劑：硝酸鈉，分析純，西隴化工股份有限公司；聚乙烯醇(PVA)，1 750±50，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；超細(xì)紅磷，800目，分析純，四川省什邡三磷化學(xué)公司。玻璃纖維（GF）。

儀器：五十分度格游標(biāo)卡尺（精度0.02mm），上海首豐精密儀器有限公司；KQ-50E型超聲波清洗器，昆山市超聲儀器有限公司；數(shù)顯恒溫水浴鍋，上海紅星儀器有限公司；德國IMPAC公司的IGA-140非接觸式遠(yuǎn)紅外測溫儀，測量范圍：350～2 500℃，測溫精度在發(fā)射率選擇正確的情況下，1 500℃以下為測溫值的±0.3%，1 500℃以上為測溫值的±0.5%。

1.2 含能薄膜材料的制備

通過梯度法設(shè)計配方，在實驗制備煙火藥薄膜材料中，PVA作為成膜劑，未添加PVA時，加入的NaNO3不僅作為高熱劑中的氧化劑，而且在其結(jié)晶時作為粘結(jié)劑和超細(xì)紅磷均勻粘結(jié)成膜。

（1）未添加PVA：在100mL燒杯中，配制一定濃度的硝酸鈉溶液，然后加入一定配比的超細(xì)紅磷和添加劑，超聲振蕩30min后，85℃恒溫水浴重力沉降。……