镁基储氢催化材料的制备及其在推进剂中的应用研究

《镁基储氢催化材料的制备及其在推进剂中的应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、硕士论文镁基储氢催化材料的制各及其在推进剂中的应用研究摘要本论文采用置换一扩散法制备得到M92NiH4和M92CuH3，用直接氢化法制各得到了MgH2，采用XRD、SEM、TEM、ICP、DSC、TG等方法对其形貌、粒度、晶型、元素组成、晶变温度和储氢量等性质进行了表征。研究表明，M92NiI-14为单一晶相，呈现八面体晶型，储氢量为3．588％，放氢温度为292．4"C；M92CuH3是MgCu2和MgH2的混合物。研究确定TN备镁基储氢催化材料的最佳工艺条件和仪器设备。采用热分析法(DSC-TG)研究了M92NiI-1

2、4、M92CuH3和MgH2对高氯酸铵(A_P)和AP／HTPB复合固体推进剂热分解的催化性能。研究结果表明：5wt％的M92NiI-14、M92CuH3和MgH2可使AP的高温放热峰温度分别降低84．4"C、110．4"C和86．2℃，并使表观分解热明显增大，表现出对AP热分解反应具有良好的催化性能。MgH2对AP低温分解具有一定的催化作用，而M92NiH4和M92CuH3对高氯酸铵的低温分解表现出一定的阻碍作用。含量增加，镁基储氢催化材料的催化作用增强。不同含氢量的M92NiH4对AP热分解的影响差别不大。M92NiI

3、-14、M92Cua3和MgH2均可以明显降低AP／HTPB推进剂的热分解温度，使分解热显著增加，显示出对AP／HTPB推进剂的热分解具有较好的催化效果。镁基储氢催化材料对AP热分解的催化效果与对AP／HTPB热分解的催化效果不等效。本论文研究表明，LiH对AP和APAITPB热分解也具有一定的催化效果。本论文初步探讨了镁基储氢催化材料催化AP热分解的作用机理，其催化机理主要表现在以下几个方面：①镁基储氢催化材料中储存的H对AP热分解的催化作用；②镁基储氢催化材料中的金属元素和表面氧化物对AP热分解的催化作用。本论文还采用

4、化学还原法制备得到纳米级FeCu合金粉末，并研究了其对AP及AP／HTPB推进剂热分解的催化性能。纳米级FeCu合金粉末对AP和AP／HTPB热分解表现出良好的催化效果。含量变化对FeCu合金粉末的催化作用影响不大。Fc与Cu的比例对纳米FeCu合金粉的催化性能有一定影响，Fe：Cu为l：1时，其对AP的催化效果最强。关键词：镁基储氢催化材料，催化性能，高氯酸铵，热分解，制备硕士论文镁基储氢催化材料的制备及其在推进荆中的应用研究AbstractMagnesiumbasedhydrogenstoragecatalyzedma

5、terialM92Nil-14andMgzCuI-13werepreparedwithReplacement-DiffusionMethod，Mga2谢tllDirect-HydrogenationMethod,andtheirstructttreWaSdeterminedbyXRD、SEM、TEM、ICP、DSC、TG．11璩resultsshowthatM92NiI-hissinglenesscrystalandoetahedromThecapacityofhydrogenis3．588％．thehydrogenrel

6、easetemperatureis292．4℃．M92CuH3isamixtureofMgCu2andMgH2．11摇optimalconditionstopreparemagnesiumbasedhydrogenstoragecatalyzedmaterialwerealsostudied．ThecatalyticeffectsofthesemagnesiumbasedhydrogenstoragecatalyzedmaterialOnthethermaldecompositionofAPandAP／HTPBcompos

7、itesolidpropellant1)I帕∞studiedbythermalanalysis(DSC-TG)．5wt％MgzNiH4、M92CuH3andMgH2decreasedthesecondthermaldecompositiontemperatureofAPby84．4"C、110．4"Cand86．2"C．theDSCheatreleaseofAPinthepresenceofM92NiH4、M92CuH3andMgH2wasobviouslyhigherthanthatofpureAP．Thisreveal

8、sthatmagnesiumbasedhydrogenstoragecatalyzedmaterialhavegoodcatalyticeffectsonthesecondthermaldecompositionofAP．Mga2Callalsocatalyzethefirstdecomposition