纳米铅铜锆氧化物复合粉体及其制备方法和应用.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102974361A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102974361A(43)申请公布日2013.03.20(21)申请号201210567074.4(22)申请日2012.12.25(71)申请人西安近代化学研究所地址710065陕西省西安市丈八东路168号(72)发明人安亭赵凤起汪营磊仪建华谢钢黄小梧徐司雨樊学忠郝海霞裴庆高红旭(74)专利代理机构西安西达专利代理有限责任公司61202代理人谢钢(51)Int.Cl.B01J23/835(2006.01)C06D5/00(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书55页页附图附图33页(54)发明名称纳米铅铜锆氧化物复合粉体及其制备方法和应用(57)摘要本发明公开了一种纳米铅铜锆氧化物复合粉体及其制备方法，该复合粉体的组成为PbO30～60%，CuO25～50%，ZrO210～20%，PbO、CuO和ZrO2的粒径分别为10~90nm。制备方法是以柠檬酸为络合剂，将柠檬酸溶液加至可溶性铅、铜和锆盐溶液中，形成柠檬酸和铅/铜/锆的配合物，调节溶液的pH值在3~6得到溶胶，真空干燥，于马弗炉中加热到发生自蔓延燃烧并在400~600℃煅烧2~5h，得到蓬松粉末状产物，即为铅铜锆氧化物复合粉体。本发明产物粒径小、纯度高且分散均匀，产率高且制备周期短，经济合理，容易实现工业化生产。本发明的纳米铅铜锆氧化物复合粉体可作为固体推进剂的燃烧催化剂、不稳定燃烧抑制剂和多功能弹道改良剂。CN10297436ACN102974361A权利要求书1/1页1.一种纳米铅铜锆氧化物复合粉体，其组成及重量百分比为：PbO30～60%CuO25～50%ZrO210～20%。2.根据权利要求1所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体，其特征在于：复合粉体中PbO、CuO和ZrO2的粒径分别为10~90nm。3.权利要求1所述纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于包括以下步骤：（1）将可溶性铅盐、铜盐和锆盐混溶于蒸馏水；（2）将柠檬酸水溶液加至铅盐、铜盐和锆盐的混合溶液中，形成柠檬酸铅、铜和锆配合物，调节溶液pH值为3~6；（3）静置、陈化，陈化的溶胶经烘干后在400~600℃煅烧得纳米铅铜锆氧化物复合粉体。4.根据权利要求3所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于：所述的可溶性铅盐为硝酸铅或醋酸铅。5.根据权利要求3所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于：所述的可溶性铜盐为硝酸铜、醋酸铜、氯化铜或硫酸铜。6.根据权利要求3所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于：所述的可溶性锆盐为硝酸锆、醋酸锆、氯化锆或硫酸锆。7.根据权利要求4或5或6所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于：所述的可溶性铅盐为硝酸铅，可溶性铜盐为硝酸铜，可溶性锆盐为硝酸锆。8.根据权利要求3所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体的制备方法，其特征在于：溶胶在70~100℃真空干燥20~30h，煅烧时间为2~5h。9.权利要求1所述的纳米铅铜锆氧化物复合粉体作为固体推进剂的燃烧催化剂、不稳定燃烧抑制剂和多功能弹道改良剂的应用。2CN102974361A说明书1/5页纳米铅铜锆氧化物复合粉体及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及一种纳米铅铜锆氧化物复合粉体及其制备方法，该复合粉体可作为固体推进剂的燃烧催化剂、不稳定燃烧抑制剂和多功能弹道改良剂，主要用于导弹、火箭的固体推进剂装药，属于纳米材料制备技术领域。背景技术[0002]纳米材料是指在三维空间中至少有一维处于纳米尺度范围或由它们作为基本单元构成的材料，处于原子簇和宏观物体交界的过渡区域，是一种典型的处于亚稳状态的介观系统。纳米材料尺寸小，表面原子所占体积百分数大，吸附能力强，表面反应活性高，以及纳米粉体表面原子的键态和电子态与颗粒内部不同，从而导致其表面活性位置增加。因此，纳米材料表现出许多独特优异的物理、化学性质。[0003]固体推进剂是固体火箭发动机的能源，已被广泛应用在战略，战术导弹和航天技术中。导弹和火箭的射程及飞行速度取决于推进剂装药的总能量水平，与推进剂装药的能量释放速度及其效率密切相关。而作为推进剂能量释放手段的燃烧过程，有稳态燃烧和不稳定燃烧之分。因此，对不稳定燃烧的抑制和对稳态燃烧性能的调节是推进剂研制人员的重要研究课题之一。[0004]目前，国内大多使用的燃烧稳定剂是Al2O3，但它熔点较低，燃烧时易与PbO、CuO等聚集成大粒子，既降低了催化剂的催化效率，同时也影响了不稳定燃烧的抑制效果；而其它燃烧稳定剂像TiO2、SiC等的加入会影响推进剂燃速的变化并使配方的平台消失。根据国内外报道，锆化物作为燃烧稳定剂的抑制效果比较好，将高熔点的氧化锆以催化剂