[发明专利]高能红外辐射燃烧剂

说明书

技术领域

本发明属于含能材料技术领域，特别是一种燃烧时能产生高能红外辐射输出的高能红外辐射燃烧剂。

背景技术

镁/聚四氟乙烯具有含能高、燃烧稳定、制作简单安全、成本低廉以及与其他组分有较好的相容性等特点，其作为燃烧剂广泛用于汽车安全气囊及火箭发动机的点火（或传火）药剂中。根据传热理论，镁/聚四氟乙烯燃烧过程中产生的红外辐射是点火药剂热传导的重要途径。因此，研究提高燃烧剂的红外辐射性能是该领域的研究重点。而在装备载荷一定的情况下，受体积和重量的制约，则重点需要提高燃烧剂单位质量燃烧时的红外辐射能量，即比辐射能。

目前，国内外学者为提高镁/聚四氟乙烯燃烧剂的比辐射能，已开展了大量这方面的研究。陈明华研究了镁铝合金作为可燃剂与聚四氟乙烯不同配比、在镁/聚四氟乙烯燃烧剂中添加碳纤维等对燃烧剂辐射性能的影响，结果表明最佳比辐射能为：3-5μm波段134.9J·g^-1·Sr^-1，8-14μm波段16.39J·g^-1·Sr^-1（陈明华等.Mg₄Al₃/PTFE红外诱饵剂的辐射性能研究.激光与红外,2005,35(7):500-503；陈明华，马柱海.碳纤维对镁／聚四氟乙烯燃烧速度和红外辐射强度的影响.激光与红外,2008,38(10):1008-1010）。Ernst-Christian Koch在镁/聚四氟乙烯燃烧剂中添加Fe₂O₃/Si复合粒子，结果表明比辐射能在3-5μm波段139J·g^-1·Sr^-1（Ernst-Christian Koch.Metal–Fluorocarbon Pyrolants:X.Influence of Ferric Oxide/Silicon Additive on Burn Rate and Radiometric Performance of Magnesium/Teflon/Viton(MTV).Propellants Explos.Pyrotech,2009,34:472-474）。

上述方法仅通过增加可燃剂的品种、调节可燃剂与聚四氟乙烯配比、添加非含能材料或颗粒度为微米级的复合粒子来提高镁/聚四氟乙烯燃烧剂的比辐射能，其效果非常有限，燃烧时产生的红外辐射能不够强。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高能红外辐射燃烧剂，燃烧时能产生强红外辐射能量。

实现本发明目的的技术解决方案为：一种高能红外辐射燃烧剂，其组分及含量为：

所述含量均为质量百分数。

所述聚四氟乙烯的颗粒度为200～325目。

所述镁粉的颗粒度为325～500目。

所述纳米复合高热剂为如下组合中的一种或两种：Ni/SiO₂纳米复合高热剂，B/SiO₂纳米复合高热剂。

所述Ni/SiO₂纳米复合高热剂的组分及质量百分含量为：

纳米Ni粉61%，

纳米SiO₂34%，

双-11制式双基药5%。

所述B/SiO₂纳米复合高热剂的组分及质量百分含量为：

纳米B粉19%，

纳米SiO₂76%，

双-11制式双基药5%。

所述造渣剂为CaF₂、CaSO₄中的一种或两种。

所述造渣剂的颗粒度为200-300目。

本发明与现有技术相比，其显著优点：

1、红外比辐射能高：在3～5μm和8～14μm波段的红外比辐射能显著的提高；

2、药剂用量省：由于单位质量药剂辐射能量提高，可减少药剂的使用量，从而减轻仪器装备的载荷。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明实施例中所用原料均为市售。

各实施例纳米复合高热剂及燃烧剂的制备方法相同，均按下述步骤进行。

本发明所述高能红外辐射燃烧剂中纳米复合高热剂的制备方法为：

准确称取纳米Ni粉或B粉与SiO₂，充分混合均匀；