活性金属配合物燃料的制备与性能研究

摘要：

为探索新型活性燃料,以高还原性的二氰胺阴离子为基,结合含氮配体1-甲基-1,2,4三唑和过渡金属中心Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Cd,制备出6种活性金属配合物燃料;通过红外光谱、X射线单晶衍射和粉末衍射对其结构进行了表征;采用差示扫描量热法(DSC)、热重分析法(TGA)对配合物的热分解过程进行了分析,并测试了机械感度;利用氧弹量热仪测定了燃烧热,并计算生成焓;将6种活性金属配合物与高氯酸铵(AP)以质量比为1∶4混合,制备出混合含能材料并用DSC进行热分析,采用EXPLO5计算了混合物的爆轰参数.结果 表明,Mn、Zn、Cd配合物的分解峰温度为210.9～395.1℃;撞击感度均大于40J,摩擦感度大于360N,表明对机械钝感;6种配合物中,Co的配合物的最大燃烧热为9623.2 kJ/mol,Cu的配合物有最大的生成焓为1731.9 kJ/mol;6种含能混合物分解峰温为295.9～384.1℃;安全性能好,最小撞击感度和摩擦感度值分别为34J和288N;爆轰性能均优于TNT;燃速可达到18.5 mm/s;理论计算每百克产气量最高可达3.37mol,表明活性金属配合物有潜力用于一些复合含能材料的燃料组分.

关键词：物理化学;活性燃料;活性金属配合物;推进剂;二氰胺阴离子复合含能材料

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分类号：TJ55;O38(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金No.21805008

在线出版日期：2021-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：615-622