[doc] 新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展

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1、新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展化学推进剂与高分子材料ChemicalPropellants&PolymericMateria

2、ls2006年第4卷第6期新型气体发生剂用非叠氮化物可燃剂研究进展雷永鹏,阳世清,徐松林,张彤(国防科技大学航天与材料工程学院,湖南长沙410073)摘要:气体发生剂广泛应用于航空,航天领域,在汽车安全气囊,灭火装置,救生系统等也有重要用途.简介烟火气体发生剂的组成,特点,重点介绍了新型气体发生剂用非叠氮化物类可燃剂CL.20,AZODN,BTATZ,PAK,TzX,FOX,7和离子型化合物等的研究及应用现状.认为研制高能量,低感度,大产气量,环保,廉价的可燃剂是气体发牛剂的发展趋势.关键词:烟火技术;气体发生剂;非叠氮化物;可燃剂;含能材料中图分类号:TQ567.8文献标识

3、码:A文章编号:1672.2191(2006)06-0020.05烟火气体发生剂…是一种以烟火燃烧方式产生气体的烟火药剂,用以制造各种不同的气体发生器和充气装置.在航空,航天中,作为低特征信号推进剂,用于推动飞机涡轮,鱼雷的导向叶片和陀螺转子旋转[2;用于汽车安全气囊,对减少交通事故时人员的伤亡有很大价值;作为气动源,代替笨重的压缩空气钢瓶,用于手携式火焰喷射器和飞机引擎着火时的灭火喷洒等;还用于各种救生筏和民航应急安全滑梯的快速充气等.气体发生剂已深入到国民经济,军事等各个方面,给人类的工作和生活带来了巨大的便利.目前,国内外都很重视气体发生剂的研究和应用,国外做了很多:l

4、作,国内还处于探索阶段,南京理[大学成一等人在这方面做了较系统的工作[4】.有关气体发生剂方面的研究国内外已有许多报道,本文主要对气体发生剂用非叠氮化物可燃剂的研究现状及发展趋势进行评述.1烟火气体发生剂的特点及其组成1.1特点烟火气体发生剂除了具备一般烟火药所具有的性能外,还有以下特点:a.点火和充气必须非常迅速.这是大多数气体发生器或装置用于紧急救援或快速启动的先决条件,尤其是救生用的充气安全袋,汽车安全气囊点火与充气必须在l～l0mS实现,只有这样才能在碰车瞬间保证乘客安全;b.燃烧所产生的气体应无毒,尤其是用于救生设备中的气体发生剂,以保障人员获救后的安全;c.所产生

5、的气体温度应低日+无火焰.产生的气体要充入气袋中,温度高或有火焰,充气袋无法承受,同时给收稿日期基金项目作者简介电于信箱人员和设备带来新的不安全威胁,因此配方除加入冷却剂,消焰剂外,在发生器或装备中还需设计有冷却过滤系统,以保障进入到充气袋的气体温度较低;d.燃烧残渣应少.气体发生剂以产气为目的,残渣是多余且有害自勺I”.为避免残渣进入气袋,通常采用钢丝网过滤.1.2组成【I18J烟火气体发生剂的组分多种多样,但主要成分为可燃剂(也称产气剂),氧化剂及其他添加剂.气体发生剂主要可分为含叠氮化钠(NaN)的烟火气体发生剂和非叠氮化物气体发生剂2类.前者主要是NaN/氧化剂体系,

6、具有燃烧温度低,燃烧速度快,燃烧后气体中含有大量无毒的氮气等优点,但存在因分解或燃烧而引起火灾的危险,制造过程会产生NaO,NaOH等有毒成分,NaN毒性较大,0.05g进人人的肠胃,即能引起剧烈心跳,随之昏迷,0.O5g以上则会引起死亡.为此,国内外都在开展非叠氮化物烟火气体发生剂研究,其焦点则是高能量,低感度,大产气量,环保,廉价的可燃剂选择和制备,这也是未来非叠氮化物烟火气体发生剂的发展趋势.2新型可燃剂2.1六硝基六氮杂异伍兹烷(CL20)l987年Nielsen[9首次合成了笼形,多晶型的CL.20(HNIW).CL.20为白色或无色晶体,分子式为cHN.:O.,结

7、构式见(1),相对分子质量438,含氮质量分数38.4%,标准生成焓(△H0=4l5.5J/mol,DSC峰温245～254oC.常压下只分离出,卢,’,和￡4种晶型,其中￡型密度最大达到2.04g/2006-07一l4国家自然科学些金委员会-中围工程物理研究院”NSAF”联合基金资助项目(10376O42)——”古能高氮基钝感高能混合炸药技术研究”雷永鹏(1982一),男,陕西成阳人,硕士研究生,从事有机合成及高氮含能材料研究.lypkd@yahoocorn.cn雷永鹏等’新型气体发生剂用非叠氮化物可