铝锂合金稳定化包覆及其推进剂应用.pdf

2李佳贺，杜芳，唐长盛，杨玉林，夏德斌，张健，王平，林凯峰

文章编号：1006‐9941（2024）01‐0002‐10

铝锂合金稳定化包覆及其推进剂应用

12111111

李佳贺，杜芳，唐长盛，杨玉林，夏德斌，张健，王平，林凯峰

（1.哈尔滨工业大学化工与化学学院，黑龙江哈尔滨150001；2.湖北航天化学技术研究所，湖北襄阳441003）

摘要：Al‐5Li合金是一种理想的合金燃料，具有放热量高、燃烧时会产生微爆的特点，替代铝粉可显著提高推进剂的燃烧效率。

然而Al‐5Li合金粉体具有较高的反应活性，易与推进剂组分反应，致使推进剂内存在气孔裂纹等结构缺陷，无法直接应用于推进剂

中。为了提高Al‐5Li合金的稳定性及相容性，采用7%长链烷酸（PA）对Al‐5Li合金粉末进行表面包覆，得到了具有高稳定性、高相

容性的Al‐5Li7PA样品，表面致密无裂纹，PA分子通过化学键作用附着在合金表面，包覆后样品可稳定存在于70℃热水中

30min。与Al‐5Li相比，包覆后样品的燃烧热提升了4.55%；相容性和装药性方面，Al‐5Li7PA样品与HTPB（端羟基聚丁二烯）的

相容性等级由5级提升至1级，药柱内无任何气孔裂纹等缺陷，表明包覆后的Al‐5Li合金满足了推进剂装药需求。推进剂燃烧性能

测试表明，与Q3Al粉相比，Al‐5Li7PA推进剂的燃速和燃温分别提升了10.28%和45.41%，燃烧产物残渣粒径更小。

关键词：Al‐5Li合金；化学键；推进剂；相容性；燃烧性能

中图分类号：TJ55；V512文献标志码：ADOI：10.11943/CJEM2023223

首先熔化，体积膨胀，突破铝壳的束缚，氧气进入内部

0引言与活性成分剧烈反应，产生微爆现象，以此提升了合金

的燃烧效率并增加燃速，且锂的高燃烧热也将提高

端羟基聚丁二烯（HTPB）推进剂是一类由金属燃

［7-8］

Al‐Li合金的整体能量释放。研究表明，Al‐Li合金

料、无机氧化剂、HTPB粘合剂、固化剂和塑化剂等组

推进剂（Li含量15%）可减少HTPB推进剂燃烧过程中

成的高性能固体推进剂，是目前国内外广泛应用于固

75%HCl气体的释放，且Al‐Li合金推进剂（Li含量

［1］

体火箭发动机的动力源。其中金