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金属添加剂是复合固体推进剂的重要组分之一,铝粉因为密度低、热量高是目前复合固体推进剂中的主要金属添加剂。但是普通铝粉中活性铝含量较低,在提高推进剂性能方面效果不是十分明显。本文采用湿法机械球磨法制备高活性片状铝粉,将其应用于Al/AP/HTPB三组元复合固体推进剂中,主要通过TG-DSC-DTG、热分解动力学、机械感度、爆热和燃烧速率等研究高活性片状铝粉对推进剂体系的性能影响。本文的主要研究工作和取得的成果如下:首先,采用湿法机械球磨法可控的制备了高活性金属片状铝粉,通过实验得到制备高活性片状铝粉的工艺条件是:选取乙酸乙酯为溶剂,硬脂酸为助磨剂,质量占比为4%,球磨机转速为1100rpm,球料比为20:1,球磨时间4h。在此条件下得到的片状铝粉的活性铝含量为97.13%。通过SEM和XRD测试表明,球磨只改变了铝粉的形貌,并没有改变其晶型。采用激光粒度测试仪测试机械球磨前后铝粉的粒径变化,粒径d50由原来的13.9 μm下降到1.179 μm。其次,将机械球磨法制备的高活性片状铝粉应用到Al/AP/HTPB三元复合固体推进剂中,研究了 AP级配、Al粉级配对推进剂配方和固化时间的影响,结果表明随着体系中超细AP含量的增加,推进剂的表观分解热增加,而随着片状铝粉含量的增加推进剂体系的表观分解热同样增加,整个体系的粘度也上升。片状Al粉的添加对推进剂体系的固化时间没有太大影响,在相同的固化条件下,含有片状Al粉的推进剂体系的热分解趋势与含有球形Al粉的推进剂相比并没有改变,只是各阶段的分解峰温度有所增加。最后,研究片状铝粉和球形铝粉对Al/AP/HTPB复合固体推进剂热分解性能、机械感度、爆热性能和燃烧速率的影响。结果表明:将体系中的球形铝粉换成片状铝粉之后,推进剂的表观活化能由265.374 kJ · mol-1下降到142.086 kJ · mol-1,撞击感度的特性落高H50由44.66 cm下降到39.81 cm,撞击感度上升了 10.85%,摩擦感度由原来的32%上升到了 40%,上升了 8%。整个体系的平均爆热由7558.7 J · g-1上升到8436.1J · g-1提高了11.6%,燃烧速率也由原来的1.343 mm/s提高到1.61 mm/s提高了 19.8%。