[发明专利]没食子酸铋锆双金属盐及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明涉及没食子酸铋锆双金属盐及其制备方法，该双金属盐可作为 固体推进剂的燃烧催化剂、不稳定燃烧的抑制剂和双功能弹道改良剂。

技术背景

固体推进剂是固体火箭发动机的能源，已被广泛应用在战略、战术武 器和航天技术中。火箭的射程及飞行速度首先取决于推进剂装药的总能量 水平，然而又和推进剂装药的能量释放速度及其效率密切相关。而作为推 进剂能量释放手段的燃烧过程，有稳态燃烧和不稳定燃烧之分，因此对稳 态燃烧的性能调节及对不稳定燃烧的抑制长期以来一直是推进剂研制人员 的重要研究课题之一。

铅化合物是现今双基系推进剂实际应用最主要的催化剂，但铅化合物 具有较大的毒性，并且燃烧分解生成的氧化铅在发动机排气中为白色或浅 蓝色的烟不利于导弹的制导和隐身，为此研究人员很早就开展了非铅催化 剂的研究。

另外，国内用的最多的不稳定燃烧抑制剂为Al粉和Al₂O₃，虽然Al粉 的加入解决了推进剂能量低、高频振荡不稳定燃烧等问题，但是铝粉在推 进剂燃烧时参与了燃烧反应，使发动机弹道性能受到不利影响，更重要的 是在喷管尾部产生很浓的羽烟，这与现代武器要求推进剂具有低特征信号 不符。而Al₂O₃由于其熔点较低，燃烧时易与催化剂PbO、CuO等凝聚成 大粒子，即影响了催化剂的催化效率，也影响了不稳定燃烧的抑制效率。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种没食子酸铋锆双金属盐；

本发明的另一目的是提供上述没食子酸铋锆双金属盐的合成方法；

本发明还有一个目的是提供上述没食子酸铋锆双金属盐作为燃烧催化 剂、不稳定燃烧抑制剂和双功能弹道改良剂的应用。该双金属盐在双基系 推进剂中起双功能作用(催化作用和不稳定燃烧抑制作用)，并且是对导弹 的制导和隐身很有利的一种双功能弹道改良剂。

本发明的实现过程如下：

式(I)表示的没食子酸铋锆双金属盐：

Bi₂Zr(C₇O₆H₃)₂(I)

其中，C₇O₆H₃为没食子酸阴离子。

上述没食子酸铋锆双金属盐的制备方法，包括如下步骤：

(1)没食子酸与铋金属盐反应制得没食子酸铋；

(2)向没食子酸铋中加入强碱溶液，过滤；

(3)将可溶性锆盐溶于水，加入步骤(2)滤液，得没食子酸铋锆双金 属盐。

上述铋金属盐和可溶性锆盐最好为硝酸盐。

本发明的优点与积极效果：

本发明合成工艺简单，利用没食子酸铋锆分解产生的催化活性组分 Bi₂O₃来代替毒性较大的铅化合物起催化作用，并且没食子酸铋锆分解产生 高熔点的ZrO₂也有催化作用，这增加了催化活性组分，使催化效果更好， 不但大大降低了推进剂的毒性，而且有利于导弹的制导和隐身。利用没食 子酸铋锆分解产生高熔点的ZrO₂锆化物替代Al粉和Al₂O₃起抑制不稳定燃 烧作用，它不但能很好抑制双基系推进剂的不稳定燃烧，而且对发动机弹 道性能无不利影响。本发明没食子酸铋锆双金属盐是无毒的双功能弹道改 良剂，有利于导弹的制导和隐身。

附图说明

图1含没食子酸铋锆双基推进剂的燃速-压力曲线；

图2没食子酸铋锆对双基推进剂的催化效率-压力曲线；

图3含没食子酸铋锆改性双基推进剂的燃速-压力曲线；

图4没食子酸铋锆对改性双基推进剂的催化效率-压力曲线。

具体实施方式

实施例1：

本发明没食子酸铋锆双金属盐的制备方法，包括以下几个步骤：

(1)分别取摩尔比为1.1∶1的没食子酸和硝酸铋，将没食子酸溶于60 ℃的蒸馏水中，在强烈搅拌下将硝酸铋缓慢加入没食子酸溶液中，90℃保 温3～4h，得到黄色沉淀。