静电喷射纳米铝热剂的微推进性能

编号：CPJS04651

篇名：静电喷射纳米铝热剂的微推进性能

作者：汝承博 ;王飞 ;许建兵 ;代骥 ;沈云 ;叶迎华 ;朱朋 ;沈瑞琪

关键词：纳米铝热剂 固体化学微推进器 比冲 静电喷射 含能粘结剂

机构： 南京理工大学化工学院,江苏南京210094

摘要： 纳米铝热剂可用作基于微机电系统（MEMS）的固体化学微推进器的装药.添加含能粘结剂可以增强纳米铝热剂的推进性能表现.选择硝化棉（NC）和聚偏二氟乙烯（PVDF）作为含能粘结剂,利用静电喷射的方式制备纳米铝热剂,从理论和实验系统地研究了燃料/氧化剂的平衡配比、粘结剂含量对推进性能的影响,并与相同条件下机械混合纳米铝热剂的推进性能比较.结果表明： 静电喷射较机械混合纳米铝热剂的固体颗粒分布均匀;Al/CuO的计算最佳平衡配比为0.9,最佳实验平衡配比为1.8;当NC含量为2.5%时,比冲可以达到250.2 m·s-1,与无粘结剂的Al/CuO相比增加比例为8.0%;PVDF的加入降低了实验比冲值.粘结剂的分解产物将纳米颗粒分开,增加了凝聚相反应的特征传质长度,导致燃烧持续时间从2.9 ms显著地增加到87.8 ms.