高燃速推进剂用钝感超细高氯酸铵的制备及性能研究的任务书.docx

高燃速推进剂用钝感超细高氯酸铵的制备及性能研究的任务书
任务书
一、研究背景
推进剂是将化学能转化为热能和动能的重要物质，在航天、军事、运输等领域有着广泛的应用。其中高燃速推进剂具有燃烧速度快、能量密度高等优点，已成为推进剂研究领域的重点之一。高氯酸铵作为高燃速推进剂的主要成分之一，在热力学性能和氧化剂性能方面具有优异的特性，因此备受关注。然而，高氯酸铵晶体结构中的NH4+离子在高温高压下会发生“喷射”现象，导致热量损失和喷射物对设备和环境的破坏，影响了高氯酸铵的安全性和使用寿命。因此，研究高燃速推进剂用钝感超细高氯酸铵的制备及性能，具有重要的理论和实践意义。
二、研究内容
（1）分析高氯酸铵喷射现象的机理。通过分析高氯酸铵晶体结构和应力分布状况，探讨其喷射现象的物理和化学机制，为后续研究提供理论支持。
（2）优化超细化制备工艺。采用合适的超细化方法，如高能球磨、磁力法、溶剂热等，制备出粒径小、分布窄、形貌均匀的超细高氯酸铵，提高其流动性和储存稳定性。
（3）表征超细化高氯酸铵的结构和性能。通过XRD、SEM、DSC等方法对超细高氯酸铵的晶体结构、形貌、晶格常数和热力学性能等进行表征，分析其钝化效果和燃烧性能。
（4）研究超细高氯酸铵的燃烧性能。采用龙门式燃烧装置和高速摄影技术，测试超细高氯酸铵的燃烧速度、燃烧温度、燃烧压力等性能，分析其燃烧特性和机理。
（5）验证钝感超细高氯酸铵在高燃速推进剂中的应用。将钝感超细高氯酸铵应用于高燃速推进剂中，测试其燃烧性能、推力性能、安全性等参数，验证其应用效果。
三、研究意义
本研究旨在解决高燃速推进剂用高氯酸铵的安全性问题，对推进剂研究领域具有重要的现实意义和应用价值。具体表现在：
（1）研究高氯酸铵喷射现象的机理，有助于预测和避免高氯酸铵的喷射事故，提高推进剂的安全性和使用寿命。
（2）研究超细化制备工艺和钝感超细高氯酸铵的燃烧性能，有助于提高高燃速推进剂的性能和储存稳定性。
（3）验证钝感超细高氯酸铵在高燃速推进剂中的应用效果，有助于推进剂研究领域的进一步发展和应用推广。
四、研究方法
（1）理论分析：通过对高氯酸铵晶体结构和应力分布状况的分析，推导出NH4+离子的喷射机理模型。
（2）实验制备：采用高能球磨、磁力法、溶剂热等超细化方法，制备出粒径小、分布窄、形貌均匀的超细高氯酸铵样品，实现钝化效果。
（3）表征分析：通过XRD、SEM、DSC等表征方法，对超细高氯酸铵的晶体结构、形貌、晶格常数和热力学性能等进行表征分析。
（4）燃烧实验：采用龙门式燃烧装置和高速摄影技术，测试超细高氯酸铵的燃烧性能，并分析其燃烧特性和机理。
（5）应用验证：将钝感超细高氯酸铵应用于高燃速推进剂中，测试其燃烧性能、推力性能、安全性等参数，验证其应用效果。
五、研究进度安排
（1）第一年：理论分析、超细化制备工艺优化，初步表征分析。
（2）第二年：进一步表征分析，燃烧性能测试，应用验证。
（3）第三年：对实验结果进行总结和分析，完成毕业论文和相关科研论文的撰写和发表。
六、研究经费
本次研究需要购买实验室设备、化学品和燃烧实验装置等，预计经费20万元左右。
七、研究团队
本研究由导师领衔，拟招收2名硕士研究生参与研究工作。
八、参考文献
[1]高京,孙笑敏,周勇等.高燃速推进剂用钝感剂的研究进展[J].火炸药学报,2015,38(6):1-12.
[2]李学霞,陈僖航,刘建国等.超细化高氯酸铵的制备与应用研究进展[J].火炸药学报,2018,41(4):1-12.
[3]李云鹏,陈英.高能球磨法制备超细高氯酸铵[J].硝化工,2015,38(2):63-65.