硼基固体燃料制备工艺

天元航材是一家拥有50余年的生产技术工艺沉淀的化工原料厂家，主营产品有无定形元素硼（硼粉、单体硼）等硼系列化工原料产品。今天，小编给大家介绍下关于硼基固体燃料制备工艺的相关知识，硼基固体燃料如何制备？有什么方法可以提高硼粉燃烧效率呢？一起来看看吧！

硼基固体燃料是粉式燃料冲压机的重要原料之一，粉末燃料冲压机主要以高能金属或硼等粉末为燃料，以冲压空气为氧化剂和工质而制成的，是一种新型冲压发动机。而在众多的粉末燃料中，硼因其高能量特性和低两相流损失而被认为具有很大的应用潜力。然而，尽管硼粉具有很高的燃烧热值，但它有着易氧化、易团聚、燃烧不充分、点火困难、反应不充分等方面的缺陷，这严重阻碍了硼粉在含能材料体系中的应用。

因此急需对硼进行改性，通过对硼粉表面进行改性，在材料表面形成致密、完整、惰性涂层厚度或精确可控制的活性，可以隔离高活性物质与空气的接触，从而实现在微观角度上进行改善材料的复合，这样就可以通过调整材料表面的组成和结构来提高硼粉的燃烧性能。因此，研究表明，固体推进剂部件中固体燃料等固体颗粒的表面改性不仅可以提高单组分的燃烧性能，而且是提高推进剂的技术性能、机械性能和燃烧性能的重要途径。

下面就给大家介绍一种可调控能量释放的硼基固体燃料制备工艺方法
制备原料：
利用原子层沉积的方式将直径是0.01～100nm的金属纳米氧化物薄膜（氧化钛、氧化锆、氧化铋、氧化钼、氧化铜、氧化硅、氧化铅、氧化锰、氧化铝、氧化锌、或氧化镁）沉积到硼颗粒表面层，形成了以粒径为微米级别至纳米级别的硼颗粒为核，金属纳米氧化物薄膜为壳的硼基固体燃料。
制备工艺：
1、将硼颗粒置于原子层沉积系统化学反应腔内，控制上述化学反应腔内上的压力为负压力，温度为常温～400℃；
2、在硼颗粒表面进行循环数次原子层沉积金属纳米氧化物薄膜，形成了以硼颗粒为核，金属纳米氧化物薄膜为壳的硼基固体燃料。
硼颗粒表面的每次原子层沉积循环过程：
（1）注入第一类化学反应前驱体（二茂镁或乙基二茂镁等）至化学反应腔内与硼颗粒发生反应；
（2）充入惰性载气去除过多的第一类化学反应前驱体；
（3）注入第二类化学反应前驱体（水、氧气、甲硅烷、双氧水、乙硅烷或臭氧等）至化学反应腔内与第一类前驱体发生反应；
（4）充入惰性载气去除过多的第二类化学反应前驱体，获得硼基固体燃料。
此外小编再给大家介绍下如何提高硼粉燃烧效率:
硼颗粒的燃烧与环境氛围极其相关。但在含硼富燃料推进剂燃烧过程中，首先要AP与HTPB分解，随后这类分解产物相互间及其生成物与AP开展放热反应。AP分解的中间产物如HCL4、CLO7、CLO3等都具有强的氧化性，能与Mg粉HTPB及其分解产物发生放热反应。硼很有可能的反应只可以是和AP分解的中间产物或,AP分解产物的反应。

有相关研究指出通过改变AP与硼接触开展热分析，得出硼在AP分解过程中进行反应的程度；接着把热分析结论用以推进剂配方设计，检测推进剂爆热，验证了用AP包覆硼粒子并增加超细AP含量是促进硼在一次燃烧中进行化学反应从而增长爆热的有效途经。

今天，小编就给大家介绍到这里了，如有疑问，欢迎致电咨询小编！

参考资料:

[1]胡润芝,张小平,郑剑,等.高能推进剂燃烧效率研究和实测比冲预估[J].推进技术.2001,(5).DOI:10.3321/j.issn:1001-4055.2001.05.017.

[2]李疏芬,金荣超.硼粒子表面包覆对富燃料推进剂热分解特性的影响[J].兵工学报（火化工分册）.1997,(1).2-5.