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喷雾干燥法制备包覆团聚硼粉工艺研究

2020-04-08      107

1超细粉体材料表面包覆技术的研究现状

超细粉体不仅是一种功能材料,而且为新的功能材料的复合与开发建立了坚实的基础,在国民经济与国防各领域有着重要的作用和意义。

 

超细粉体具有比表面积大、表面能高及表面活性大等特点,因而具有许多大块材料难以比拟的优异的光、电、磁、热和力学性能。

 

然而由于超细粉体的小尺寸效应、量子尺寸效应、界面与表面效应以及宏观量子隧道效应,使其在空气中和液体介质中容易发生团聚,若不对其进行分散处理,则团聚的超细粉体就不能完全保持其特异性能。

 

对超细粉体进行分散处理的有效途径是对其进行表面改性,常用的改性技术之一是表面包覆。

 

通过对超细粉体进行适当的表面包覆处理,可以改善颗粒的分散性和颗粒的表面活性,使颗粒表面获得新的物理、化学、力学性能及新的功能;还可改善颗粒与其他物质之间的相容性。超细粉体表面包覆技术的发展也大大拓宽了其应用领域,促进了该技术在工业各领域的实际应用。

 

2喷雾干燥法制备包覆团聚硼粉工艺研究

硼粉因为具有高的质量热值和体积热值,被认为是有应用前景的高能富燃料固体推进剂用的燃料。

 

但超细硼粉直接添加到推进剂系统时会出现工艺恶化、添加量受限、燃料效率低等问题,从而限制了硼的实际应用。

 

通过研究发现,对硼粉进行包覆和团聚是改善含硼富燃料推进剂性能的有效途径。首先,硼粉经包覆团聚处理后可在硼粉表面形成包覆膜,阻隔硼表面酸性杂质与HTPB直接接触,防止工艺恶化;

 

其次,对硼粉进行包覆团聚可以有效降低无定形硼粉的比表面积,从而提升硼的添加量;

 

再次,团聚硼粉可以有效改善含硼固体推进剂的工艺性能,进而可以提高推进剂中超细氧化剂的含量,最终提高推进剂的燃速。

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