[发明专利]一种洁净复合固体燃气发生剂及其制备方法

说明书

本发明公开一种洁净复合固体燃气发生剂，包含下列质量百分比的组分：粘合剂10％～20％；固化剂：1％～5％；氧化剂：50％～80％；降温剂：0％～15％；增塑剂：5％～15％；燃烧调节剂：0％～5％；添加剂：0％～2％。本发明具有燃气残渣含量低、洁净无酸、主要原材料合成简便、成本低廉等优点，可为精密燃气舵机或全燃气伺服机构提供燃气。

技术领域

本发明涉及一种用于燃气发生器和其它气体发生器的燃气发生剂，特别是洁净复合固体燃气发生剂。

背景技术

燃气发生剂是航空、航天和导弹技术辅助控制动力装置的动力源。目前应用最广泛的燃气发生剂的氧化剂为高氯酸铵（AP），具有吸湿性小、能量高、高/低温点火性能好、稳定燃烧最低压强低等优点，但其燃气中会产生大量烟雾颗粒并含有HCl腐蚀性气体。一方面，会对涡轮叶片或燃气发生器管路产生强烈冲刷及腐蚀甚至堵塞。因此对于精密的燃气舵机、小口径喷管和长时间工作、多次使用的部件，要求使用残渣含量低、燃气无烟、无酸的燃气发生剂—即洁净燃气发生剂。

洁净燃气发生剂配方研制的主要途径为利用无氯氧化剂取代AP达到燃气无酸的效果。目前最常用的无氯氧化剂为硝酸铵，硝酸铵因其燃烧分解后燃气清洁，无残渣，而且廉价易得，成为复合固体燃气发生剂中一类十分重要的氧化剂。AN型燃气发生剂配方不仅具有燃烧火焰温度低，燃气不含有氯或氯化合物等腐蚀性产物，燃气中固体颗粒含量低等特点，而且对温度和冲击不敏感，在较宽温度范围内有良好的力学性能，是一类重要的燃气发生剂。但使用AN作为氧化剂存在能量低、燃速慢、吸湿性强、室温条件下的形态（晶型、相）转变易引起体积变化等不足之处。另一类较具应用前景的无氯氧化剂为三氨基胍硝酸盐（TAGN），TAGN型燃气发生剂具有低燃温、高产气量、燃气清洁、不吸湿的显著优点，国外已有成功应用，其不足之处在于原材料合成过程复杂、成本较高。

草酰二肼一硝酸盐（OHN）及草酰二肼二硝酸盐（OHDN）的合成及性质由德国的Dennis Fischer等人于2013年首次报道，它们由硝酸使ODH质子化生成。其合成成本极低、可扩大生产而且产率很高。OHN及OHDN感度较低且所含元素中不含氯，可应用于洁净燃气发生剂领域。目前国内外尚没有开展OHN及OHDN在复合固体推进剂中的应用的公开报道，将OHN及OHDN在复合固体推进剂中的应用存在能量偏低的缺点。

发明内容

本发明的目的是针对现有洁净燃气发生剂中氧化剂易吸湿、合成成本高等不足，提供了一种不吸湿、成本低、燃气洁净的洁净复合固体燃气发生剂。

本发明的目的还在于提供上述洁净复合固体燃气发生剂的制备方法。

本发明的技术解决方案：包含下列组份和含量（质量百分比）：

粘合剂：10％～20％；

固化剂：1％～5％；

氧化剂：50％～80％；

降温剂：0％～15％

增塑剂：5％～15％

燃烧调节剂：0％～5％，

添加剂：0％～2％。

本发明所述组分及其质量含量优选配比如下：

粘合剂 10％～20％；

固化剂：1％～5％；

氧化剂：50％～80％；

降温剂：0％～15％；

增塑剂：5％～10％；

燃烧调节剂：0.4％～5.0％；

添加剂：0.2％～1.0％。