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新型绿色单组元液体推进剂发展现状与趋势
1
作者 鲍世国 马天举 +5 位作者 田国庆 项锴 薛薇 孙海云 方涛 张星 《火箭推进》 CAS 北大核心 2024年第5期1-22,I0002,共23页
随着对生态环境、安全的日益关注以及航天推进技术的不断发展,对推进剂提出了绿色无毒的性能要求,新型绿色单组元液体推进系统成为航天推进的重要研究方向之一。硝酸羟铵基单组元液体推进剂(HAN基单组元推进剂)和二硝酰胺铵基单组元液... 随着对生态环境、安全的日益关注以及航天推进技术的不断发展,对推进剂提出了绿色无毒的性能要求,新型绿色单组元液体推进系统成为航天推进的重要研究方向之一。硝酸羟铵基单组元液体推进剂(HAN基单组元推进剂)和二硝酰胺铵基单组元液体推进剂(ADN基单组元推进剂)具有绿色无污染、密度大、比冲性能可调节、饱和蒸汽压低和使用维护成本低等特点,可以应用于卫星、飞船、运载火箭等飞行器的姿轨控动力系统,二者均已完成多次飞行演示验证并获得应用,受到了各国航天领域的广泛关注。 展开更多
关键词 新型绿色单组元液体推进系统 HAN基单组元液体推进剂 ADN基单组元液体推进剂 姿轨控动力系统
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凝胶推进技术研究进展 被引量：1
2
作者 李春天 王志文 +4 位作者 鲍立荣 王之栋 李濂 沈瑞琪 张伟 《固体火箭技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期4-14,共11页
凝胶推进技术是指在液体燃料中加入合适的胶凝剂形成三维网络以转变为半固体半液体状态,通过控制推进剂流量实现推力可调的一类推进技术。凝胶推进剂具有比冲大、安全性高和易于储存等优良性能。从凝胶推进剂的胶凝剂种类、流变特性、... 凝胶推进技术是指在液体燃料中加入合适的胶凝剂形成三维网络以转变为半固体半液体状态,通过控制推进剂流量实现推力可调的一类推进技术。凝胶推进剂具有比冲大、安全性高和易于储存等优良性能。从凝胶推进剂的胶凝剂种类、流变特性、雾化特性、液滴燃烧特性和应用前景等方面进行了梳理和总结,提出了今后研究的重点并展望了未来发展方向,即制备对外界刺激敏感的凝胶推进剂、改善凝胶推进剂供给环境和雾化模式、建立凝胶推进剂液滴燃烧模型、设计和开发适用于空间任务的凝胶微推进系统等。 展开更多
关键词 凝胶推进剂 胶凝剂 流变 雾化 微推进
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温敏型凝胶推进剂制备与温度触变特性研究
3
作者 邓寒玉 章轩 +3 位作者 谢阿明 张致远 郑子昂 陈泽林 《南京理工大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期789-794,共6页
为了进一步提高凝胶推进剂雾化与燃烧效率,促进凝胶发动机广泛应用,提出了几种新型单肽类和氨基酸类胶凝剂配方。通过扫描电镜分析了单肽类和氨基酸类凝胶配方的优缺点。选择N-乙酰-L-异亮氨酰癸胺(N-acetyl-L-isoleucyl decylamine,AC-... 为了进一步提高凝胶推进剂雾化与燃烧效率,促进凝胶发动机广泛应用,提出了几种新型单肽类和氨基酸类胶凝剂配方。通过扫描电镜分析了单肽类和氨基酸类凝胶配方的优缺点。选择N-乙酰-L-异亮氨酰癸胺(N-acetyl-L-isoleucyl decylamine,AC-C10)和氢化蓖麻油作为胶凝剂,将其加入JP-3航空煤油中,使用高速分散机分散,部分样品采用水浴加热再分散的方法制备了一系列温敏型凝胶推进剂。利用流变仪测量所制备的凝胶推进剂在不同温度下的流变特性,构建一种分段式温度依赖本构方程,进行表征研究。结果表明,温敏型凝胶推进剂的黏度随温度的升高而逐渐降低,约在75℃后发生相变,具有良好的温度触变性和低复凝性。该文构建的分段式温度依赖本构方程在表征所制备的新型凝胶时误差较小,取得了较好的拟合性。 展开更多
关键词 凝胶推进剂 温度触变 本构方程 流变特性
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UDMH/NTO双组元凝胶推进剂的制备及性能研究 被引量：20
4
作者 符全军 杜宗罡 +2 位作者 兰海平 鱼升堂 杨超 《火箭推进》 CAS 2006年第1期48-53,共6页
对UDMH/NTO(偏二甲肼/四氧化二氮)双组元推进剂凝胶剂进行筛选的基础上,分别制备了UDMH与NTO凝胶推进剂,利用Brookfield流变仪研究了其流变性能;在进行了初步发动机试验后发现,氧化剂凝胶的无机凝胶剂颗粒会堵塞管路而使试验不能正常进... 对UDMH/NTO(偏二甲肼/四氧化二氮)双组元推进剂凝胶剂进行筛选的基础上,分别制备了UDMH与NTO凝胶推进剂,利用Brookfield流变仪研究了其流变性能;在进行了初步发动机试验后发现,氧化剂凝胶的无机凝胶剂颗粒会堵塞管路而使试验不能正常进行。通过对氧化剂凝胶的改进,重新建立了氧化剂凝胶体系并研究了其流变性能。发动机试验表明:新的UDMH/NTO双组元凝胶体系能够满足发动机设计对凝胶推进剂的要求。 展开更多
关键词 UDMH/NTO 凝胶推进剂 流变性能
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热塑性聚氨酯弹性体对高固体含量改性双基推进剂力学性能的影响 被引量：9
5
作者 姚楠 王江宁 +1 位作者 刘子如 张腊莹 《含能材料》 EI CAS CSCD 2008年第2期196-200,共5页
采用动态热机械分析(DMA)和拉伸强度测试方法研究了两种热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)对改性双基推进剂力学性能的影响,用扫描电镜从微观上分析了TPUE对推进剂力学性能的作用机理。结果表明,加入TPUE可明显改善推进剂的力学性能,增强固体填... 采用动态热机械分析(DMA)和拉伸强度测试方法研究了两种热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)对改性双基推进剂力学性能的影响,用扫描电镜从微观上分析了TPUE对推进剂力学性能的作用机理。结果表明,加入TPUE可明显改善推进剂的力学性能,增强固体填料与粘结剂体系界面间的粘接强度,减少脱湿现象,使得推进剂高温(50℃)及常温(20℃)下的延伸率增加50%以上,低温下(-40℃)的抗拉强度增加15%,延伸率增加16%。从自由体积增大、活化能Eaα下降解释了α松弛的变化原因。同时认为推进剂的高温力学性能与α松弛tanδ的峰强度和活化能Eαa相关,低温力学性能与β松弛tanδ的活化能Eaβ或"脆化参数"m相关。 展开更多
关键词 物理化学 改性双基推进剂 动态热机械分析(DMA) 力学性能 热塑性聚氨酯弹性体(TPUE)
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水反应金属燃料能量特性分析 被引量：19
6
作者 李芳 张为华 +1 位作者 张炜 夏智勋 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第4期256-259,共4页
提出了水反应金属燃料与水/金属燃料发动机概念;通过比较多种化学推进剂能量特性,可知水反应金属燃料能量密度明显高于传统火箭燃料,可以预见它在水下高速推进系统中具有广阔应用前景;通过热力计算,分析了水反应金属燃料能量特性的影响... 提出了水反应金属燃料与水/金属燃料发动机概念;通过比较多种化学推进剂能量特性,可知水反应金属燃料能量密度明显高于传统火箭燃料,可以预见它在水下高速推进系统中具有广阔应用前景;通过热力计算,分析了水反应金属燃料能量特性的影响因素。 展开更多
关键词 水反应金属燃料 水/金属燃料发动机 水下高速推进 能量密度
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Mg粉的新型包覆处理及其水反应特性 被引量：7
7
作者 刘冠鹏 郭效德 +2 位作者 段红珍 姜炜 李凤生 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第12期1999-2004,共6页
为了提高Mg粉的水反应活性和抗氧化能力,采用气相沉积和液相沉积法对Mg粉进行二次包覆改性处理得到复合粉末。利用粒度分析、SEM、XRD等测试手段对复合粉末进行测试和表征,采用热分析法对复合粉末的抗氧化性能进行分析,并通过测定样品... 为了提高Mg粉的水反应活性和抗氧化能力,采用气相沉积和液相沉积法对Mg粉进行二次包覆改性处理得到复合粉末。利用粒度分析、SEM、XRD等测试手段对复合粉末进行测试和表征,采用热分析法对复合粉末的抗氧化性能进行分析,并通过测定样品与水反应产生氢气的量对其水反应活性进行了表征。结果表明:Mg粉表面连续均匀地包覆无机和有机的膜层,制备出的复合粉末呈现出Mg-包覆剂A-HTPB核壳膜结构;经包覆处理后的Mg粉的抗氧化能力及与水的反应速率和程度均得到提高,达到在一定条件下控制Mg粉与水反应的目的。 展开更多
关键词 Mg 推进剂 包覆 水反应燃料
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四氧化二氮凝胶推进剂的配方研究 被引量：5
8
作者 韩伟 杜宗罡 +4 位作者 符全军 兰海平 杨超 吴金 于君 《火箭推进》 CAS 2008年第1期54-58,共5页
针对四氧化二氮(NTO)的特殊氧化性,筛选了三种不同胶凝剂与NTO形成凝胶,对其流变性能进行研究,并结合发动机试验、限流圈试验、发动机头部液流试验,验证了其与偏二甲肼(UDMH)凝胶组成的双组元推进剂用于凝胶发动机试验的可行性。结果表... 针对四氧化二氮(NTO)的特殊氧化性,筛选了三种不同胶凝剂与NTO形成凝胶,对其流变性能进行研究,并结合发动机试验、限流圈试验、发动机头部液流试验,验证了其与偏二甲肼(UDMH)凝胶组成的双组元推进剂用于凝胶发动机试验的可行性。结果表明:单一胶凝剂和NTO形成的凝胶体系不能满足凝胶发动机的要求,而复合胶凝剂YN61+YN71与NTO形成的凝胶体系具有粘度高、所需剪切力低的优异流变性能,基本能满足凝胶发动机的要求。 展开更多
关键词 NTO 凝胶推进剂 胶凝剂 流变性能
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有机凝胶偏二甲肼液滴着火燃烧特性及影响因素实验研究 被引量：3
9
作者 聂万胜 何博 +3 位作者 苏凌宇 何浩波 丰松江 侯志勇 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期23-31,共9页
针对自燃推进剂接触就能着火燃烧的特点,设计实现了高压飞滴及常压挂滴两套单液滴燃烧实验系统,并开展了有机凝胶偏二甲肼(UDMH)液滴在四氧化二氮(NTO)氧化剂环境中着火燃烧的实验研究,深入分析了其着火燃烧特性及NTO氧化剂浓度、温度... 针对自燃推进剂接触就能着火燃烧的特点,设计实现了高压飞滴及常压挂滴两套单液滴燃烧实验系统,并开展了有机凝胶偏二甲肼(UDMH)液滴在四氧化二氮(NTO)氧化剂环境中着火燃烧的实验研究,深入分析了其着火燃烧特性及NTO氧化剂浓度、温度、压力、对流速度、液滴初始尺寸的影响。结果表明:有机凝胶UDMH液滴表面液体燃料耗尽后会形成弹性胶凝剂膜,促使液滴内部出现沸腾蒸发及非稳态蒸汽喷射,导致燃烧火焰出现剧烈扰动。NTO浓度升高,增大了扩散燃烧火焰范围,加速液滴表面燃料蒸汽分解燃烧,有利于提高燃烧速率。NTO温度越低,着火延迟时间越长,并容易导致熄火。NTO对流速度越大,也会增加着火延迟时间,且更容易形成脱体火焰,使其燃烧速率降低。凝胶液滴尺寸越大,其着火延迟时间受对流速度的影响明显减小。NTO压力升高会抑制燃料蒸汽喷射强度,形成更稳定且更靠近液滴表面的双火焰结构。 展开更多
关键词 有机凝胶 自燃推进剂 液滴 燃烧特性 影响因素
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PEPA/AP膏体推进剂配方研究 被引量：9
10
作者 肖金武 张文刚 《固体火箭技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2001年第4期46-49,共4页
开展了 PEPA/AP型膏体推进剂配方研究。结果表明 ,PEPA/AP膏体推进剂的流变行为遵循 Ostwalld幂定律 ,通过增稠剂种类和含量的改变可有效调节膏体推进剂的流变参数 ,增稠剂 NJ-4可使膏体推进剂具有良好的稳定性并保持稳定的流动性。燃... 开展了 PEPA/AP型膏体推进剂配方研究。结果表明 ,PEPA/AP膏体推进剂的流变行为遵循 Ostwalld幂定律 ,通过增稠剂种类和含量的改变可有效调节膏体推进剂的流变参数 ,增稠剂 NJ-4可使膏体推进剂具有良好的稳定性并保持稳定的流动性。燃烧调节剂 FC-1能有效改善配方的点火和燃烧性能 ,拓宽了燃速范围 ( 6 .86 MPa下 ,燃速从1 5 mm/s指高到 1 5 mm/s以上 ) ,显著降低了燃速压强指数( 2 .94～ 8.83MPa下 ,压强指数由 0 .71降至 0 .4 )。 展开更多
关键词 凝胶 胶凝火箭推进剂 配方 推进剂性能 流变性能 燃烧性能
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硝酸羟胺(HAN)水凝胶性能研究 被引量：9
11
作者 曲艳斌 肖忠良 《含能材料》 EI CAS CSCD 2004年第3期168-170,M005,共4页
研究了硝酸羟胺水溶液凝胶化的工艺过程并通过密闭爆发器实验评价了不同水含量凝胶体的燃烧性能。结果表明,此种工艺制备的含水量为34.92%的硝酸羟胺(HAN)凝胶体能量可达757.58J·g-1,燃烧时间少于52.30ms,可广泛应用于固体推进剂... 研究了硝酸羟胺水溶液凝胶化的工艺过程并通过密闭爆发器实验评价了不同水含量凝胶体的燃烧性能。结果表明,此种工艺制备的含水量为34.92%的硝酸羟胺(HAN)凝胶体能量可达757.58J·g-1,燃烧时间少于52.30ms,可广泛应用于固体推进剂系统及安全制动系统中。 展开更多
关键词 高分子化学 硝酸羟胺(HAN) 凝胶化 燃烧性能
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用多孔塞片实现推进剂微小流率的控制 被引量：4
12
作者 胡竟 杨福全 +1 位作者 孙运奎 王小永 《航天器环境工程》 2015年第1期95-98,共4页
在10 cm霍尔推力器工作流率需求分析的基础上,利用小孔节流原理和氙气黏性随温度变化明显的特性,采用粉末冶金多孔金属塞片作为节流元件,在给定入口压力的情况下,通过调节温度实现推进剂微小流率的控制。对基于该控制原理而设计的流量... 在10 cm霍尔推力器工作流率需求分析的基础上,利用小孔节流原理和氙气黏性随温度变化明显的特性,采用粉末冶金多孔金属塞片作为节流元件,在给定入口压力的情况下,通过调节温度实现推进剂微小流率的控制。对基于该控制原理而设计的流量控制器开展了各项环境试验,即在试验前后利用推进剂流率测试系统对其性能进行了测试,测试结果一致性较好,符合设计要求。该流量控制器可在较宽的温度范围内实现不同流率的实时调节,从而满足推力器不同工作状态的流率需求,具有较强的适应性和调节性。 展开更多
关键词 霍尔推力器 推进剂 微小流率 流阻器 多孔金属
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非金属凝胶推进剂热力特性计算及分析 被引量：5
13
作者 张蒙正 仲伟聪 《火箭推进》 CAS 2008年第2期55-58,共4页
研制了非金属凝胶推进剂热力气动力计算软件,对某单组元和双组元凝胶推进剂进行了热力气动力计算和分析,结果表明:对计算使用的胶凝剂,胶凝剂质量含量增加,推力室真空比冲、燃烧室温度和特征速度均下降;相同条件下,当胶凝剂在推进剂中... 研制了非金属凝胶推进剂热力气动力计算软件,对某单组元和双组元凝胶推进剂进行了热力气动力计算和分析,结果表明:对计算使用的胶凝剂,胶凝剂质量含量增加,推力室真空比冲、燃烧室温度和特征速度均下降;相同条件下,当胶凝剂在推进剂中质量含量在1%～3%范围变化时,某型单组元凝胶推进剂真空比冲比原推进剂下降约0.47%～1.94%;质量含量在2%～5%变化时,在最佳混合比处,某型双组元凝胶推进剂真空比冲比原推进剂下降约1%～2.69%。凝胶推进剂的热力特性主要取决于添加的胶凝剂的化学成分和含量。 展开更多
关键词 凝胶推进剂 胶凝剂 热力特性
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MEMS-SPMT用推进剂的热稳定性和能量特性研究 被引量：1
14
作者 吴素丽 胡松启 +2 位作者 张斌 刘迎吉 徐秋丽 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第12期34-37,共4页
以斯蒂芬酸铅作为推进剂的主要组分,硝化棉为粘接剂,通过添加高氯酸铵、细铝粉,得到了可用于MEMS-SPMT的推进剂。采用DSC研究了高氯酸铵、铝粉、硝化棉对斯蒂芬酸铅热稳定性的影响,研究了4种推进剂配方的热解特性,并利用CEA软件进行热... 以斯蒂芬酸铅作为推进剂的主要组分,硝化棉为粘接剂,通过添加高氯酸铵、细铝粉,得到了可用于MEMS-SPMT的推进剂。采用DSC研究了高氯酸铵、铝粉、硝化棉对斯蒂芬酸铅热稳定性的影响,研究了4种推进剂配方的热解特性,并利用CEA软件进行热力计算,研究了2种喷管扩张比(面积比)下4种推进剂配方的能量特性。结果表明,高氯酸铵和铝对斯蒂芬酸铅的热稳定性无明显影响,硝化棉能降低斯蒂芬酸铅的热稳定性。硝化棉与高氯酸铵质量比大的推进剂热稳定性较低。增加硝化棉、高氯酸铵的质量含量和增大喷管扩张比均能提高推进剂比冲。 展开更多
关键词 推进剂 MEMS-SPMT 热稳定性 DSC 能量特性 比冲
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膏体推进剂应力松弛谱分析 被引量：1
15
作者 周超 郑亚 +1 位作者 张家仙 范红杰 《兵工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第5期541-543,共3页
利用RS300Haake流变仪测试了双基体系膏体推进剂的应力松弛特性，获得应力松弛模量随时间的关系。通过对实验数据的分析获得了膏体推进剂连续谱和离散谱，并对二者结果进行了分析，从松弛时间范围的角度得出离散谱求解方法在实际应用更... 利用RS300Haake流变仪测试了双基体系膏体推进剂的应力松弛特性，获得应力松弛模量随时间的关系。通过对实验数据的分析获得了膏体推进剂连续谱和离散谱，并对二者结果进行了分析，从松弛时间范围的角度得出离散谱求解方法在实际应用更有意义，通过分析松弛单元数目对松弛谱结果的影响，得出求离散谱时松弛单元一般取3～8个为宜。 展开更多
关键词 航空航天材料 膏体推进剂 连续松弛谱 离散松弛谱 黏弹性
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GAP高能推进剂工艺性能调节 被引量：5
16
作者 吴芳 包玺 +2 位作者 周明川 项丽 赵敏 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2008年第3期44-46,共3页
分析了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂工艺性能不佳的原因,提出了调节其工艺性能的技术途径,研究了氧化剂粒度级配、浇注温度、混合工艺、不同相对分子质量黏合剂组合使用、提高力学性能添加剂、固化催化剂和工艺助剂等对GAP高能推进... 分析了聚叠氮缩水甘油醚(GAP)高能推进剂工艺性能不佳的原因,提出了调节其工艺性能的技术途径,研究了氧化剂粒度级配、浇注温度、混合工艺、不同相对分子质量黏合剂组合使用、提高力学性能添加剂、固化催化剂和工艺助剂等对GAP高能推进剂工艺性能的影响,通过合理配置混合工艺、组合使用工艺助剂TE和力学性能添加剂TD,可有效改善GAP高能推进剂的工艺性能。 展开更多
关键词 GAP 高能推进剂 工艺性能
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凝胶单推-3制备及性能研究 被引量：3
17
作者 赵岩 谢洪涛 +3 位作者 袁伟 王卫波 王丽丽 何雯 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2010年第2期49-51,共3页
凝胶推进剂是火箭推进和其他燃气发生器的新型待选推进剂。介绍了凝胶单推-3的制备方法,分析了凝胶剂的惰性热分解性能、凝胶黏度、流变性及贮存稳定性对凝胶点火效果的影响,确定GA-13为制备凝胶单推-3较佳的凝胶剂。
关键词 推进剂 凝胶剂 凝胶单推-3 流变性能
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凝胶推进剂管道输送系统流阻特性实验和数值研究 被引量：1
18
作者 王枫 张贵田 孙志强 《实验流体力学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第1期72-78,共7页
为研究凝胶推进剂的流变特性,建立了两种不同结构的凝胶推进剂管道输送系统模型。在直管流变特性实验基础上,确定了凝胶推进剂的流变参数,采用凝胶推进剂和水对整个凝胶推进剂管道输送系统流动进行了数值模拟,并将结果与输送系统流阻实... 为研究凝胶推进剂的流变特性,建立了两种不同结构的凝胶推进剂管道输送系统模型。在直管流变特性实验基础上,确定了凝胶推进剂的流变参数,采用凝胶推进剂和水对整个凝胶推进剂管道输送系统流动进行了数值模拟,并将结果与输送系统流阻实验的实验值进行了对比分析。结果显示数值计算结果与实验结果吻合较好。 展开更多
关键词 凝胶推进剂 管道输送系统 流变特性 数值模拟
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过氧化氢凝胶化技术研究 被引量：1
19
作者 杜宗罡 刘凯强 符全军 《火箭推进》 CAS 2006年第2期52-57,共6页
对过氧化氢凝胶剂进行筛选的基础上,制备了30wt%与90wt%的过氧化氢凝胶,利用Brookfield流变仪研究了其流变性能,并研究了添加剂对凝胶体系的影响。研究发现,气相二氧化硅与上海产的二氧化硅纳米粉可以将30wt%与90wt%过氧化氢溶液凝胶化... 对过氧化氢凝胶剂进行筛选的基础上,制备了30wt%与90wt%的过氧化氢凝胶,利用Brookfield流变仪研究了其流变性能,并研究了添加剂对凝胶体系的影响。研究发现,气相二氧化硅与上海产的二氧化硅纳米粉可以将30wt%与90wt%过氧化氢溶液凝胶化,其它微纳米二氧化硅及表面亲酯性修饰的二氧化硅不具有凝胶行为,小分子量有机化合物胆固醇类衍生物也不能使过氧化氢水溶液凝胶化。结果表明凝胶剂表面特性及其粒度大小对其凝胶行为有较大影响,而氢氟酸与部分表面活性剂可以提高凝胶的热稳定性。 展开更多
关键词 过氧化氢 凝胶 凝胶剂 添加剂
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凝胶单推–3流变性研究 被引量：3
20
作者 谢洪涛 袁伟 +3 位作者 肖小兵 王卫波 王丽丽 王勃 《化学推进剂与高分子材料》 CAS 2011年第5期76-78,共3页
制备了凝胶单推–3推进剂,并进行了流变性研究。结果表明,凝胶单推–3为假塑性非牛顿流体,稠度系数和假塑性系数与凝胶剂质量分数和胶体温度有关,胶体无触变性,屈服应力较小。
关键词 单推–3 凝胶推进剂 流变性
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