清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Advanced Al Hydrogel Propellants: Preparation, Thermal Stability, and Self-Sustainable Combustion Characteristics

推进剂 燃烧 高氯酸铵 点火系统 热稳定性 材料科学 化学工程 热分解 自燃温度 高能材料 化学 有机化学 热力学 爆炸物 物理 工程类
作者
Jun-Lian Hao,Yiran Zhang,Haorui Zhang,Xue-Xue Zhang,Wei Qiao,Qi‐Long Yan
出处
期刊:Langmuir [American Chemical Society]
卷期号:40 (49): 26193-26202 被引量:1
标识
DOI:10.1021/acs.langmuir.4c03665
摘要

A new group of Al-based hydrogel propellants has been prepared and evaluated, aiming to replace currently used Al-ice propellants. The theoretical specific impulse (Isp) of these formulations is around 235 s. To enhance the ignition and combustion performances of these propellants, a 2% metastable intermixed composite Al@PVDF-CuO and minor ammonium perchlorate (AP) were introduced. The measured maximum ignition temperature of these hydrogel propellants was 2277 °C, higher than that of the Al-ice propellant (1700 °C). This increase in the ignition temperature could be attributed to the enhanced reactivity and energy release provided by the additives. Additionally, the initial mass loss temperature for this kind of hydrogel propellant, ranging from 211 to 235 °C, indicates higher thermal stability compared to the evaporation temperature of moisture water, indicating the strong water-locking capability of the gelling agent triaminoguanidine-glyoxal polymer (TAGP). The two main reaction steps involved in the combustion process are the oxidation of Al by H2O with H2 release, which coincides with the decomposition of TAGP at 246 °C, and a subsequent oxidation step with remaining H2O and TAGP residues peaking at 320 °C. The burn rate of these propellants is stable and controllable, ranging from 2.5 to 5.9 mm·s–1, which is crucial for maintaining a consistent thrust during propulsion. The combustion condensed products are predominantly α-Al2O3, which could influence the overall combustion efficiency and thermodynamic properties of the system. The effect of AP on the Al-water reaction has been further studied using reactive force field (ReaxFF) molecular dynamic simulations. It has been shown that the presence of AP may lead to a slight decrease in H2 production, which was attributed to the increase in the H2O concentration as the major decomposition product of AP.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
George完成签到,获得积分10
3秒前
快乐的千兰完成签到 ,获得积分10
14秒前
大模型应助一个小胖子采纳,获得10
21秒前
小山己几完成签到,获得积分10
25秒前
Stayup_o9完成签到 ,获得积分10
25秒前
爱上学的小金完成签到 ,获得积分10
26秒前
tszjw168完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
minnie完成签到 ,获得积分10
44秒前
忧心的藏鸟完成签到 ,获得积分10
50秒前
qinghe完成签到 ,获得积分10
53秒前
53秒前
Young完成签到 ,获得积分10
53秒前
gzhy完成签到,获得积分10
54秒前
LRR完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
六一儿童节完成签到 ,获得积分0
1分钟前
1分钟前
知行完成签到,获得积分10
1分钟前
时迁完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我不是哪吒完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Maestro_S应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
369ninja应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
黄乐丹完成签到 ,获得积分10
1分钟前
朱晖完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
FMHChan完成签到,获得积分10
1分钟前
晚心发布了新的文献求助10
2分钟前
2分钟前
Seagull完成签到,获得积分10
2分钟前
卞卞完成签到,获得积分10
2分钟前
鹓鹓完成签到 ,获得积分10
2分钟前
大方幼荷应助369ninja采纳,获得10
2分钟前
Leo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
zhangguo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
醒了没醒醒完成签到 ,获得积分10
2分钟前
高分求助中
Cronologia da história de Macau 5000
Merrill's Atlas of Radiographic Positioning and Procedures - 3-Volume Set, 16th Edition 2000
Erwählung und Berufung bei Paulus: Bedeutung, Entwicklung und Funktion einer Vorstellung in ihrem frühjüdischen und griechisch-römischen Kontext 850
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 510
Interactions of Vowel Quality and Prosody in East Slavic 500
Vander's Renal Physiology第10版 500
Animalia: Animal and Human Interaction in the Early Medieval English World (Exeter Studies in Medieval Europe) 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7125869
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8776743
关于积分的说明 18553551
捐赠科研通 6704972
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3150129
关于科研通互助平台的介绍 2271845
邀请新用户注册赠送积分活动 2124532