当前位置: 液体金属 >> 液体金属介绍 >> 可用于多种燃料的氰基硼氢化物类自燃配位化
自燃离子液体与肼类推进剂相比具有低蒸汽压、无毒、无腐蚀性和结构可设计性等诸多优点,是新一代绿色推进剂燃料。近20年来,基于自燃离子液体的研究,已取得大量进展,系列新型自燃离子液体被合成出来,但还存在点火延迟时间长、能量密度低等不足。在自燃材料中引入金属元素是改善其点火和燃烧性能的有效策略,是自燃离子液体研究的重要方向。
近日,北京理工大学的李志敏课题组选择具有强还原性氰基硼氢根阴离子、Cu(II)作为中心金属阳离子和四种具有不同的取代物咪唑环作为配体,制备了四种含金属自燃配合物(HCC)(图1),详细分析了四种配合物的晶体结构和理化性能,研究结果表明合成的四种配合物具有较高的能量密度(HCC-3,Eg=29.27kJ·g-1和Ev=36.67kJ·cm-3),较低的感度,与WFNA的点火延迟时间小于10ms(图2)。
同时研究人员将获得的四种配合物与高氯酸铵(AP)复合后进行了热分析研究(图3),结果表明四种高能混合物AP/HCC-1、AP/HCC-2、AP/HCC-3和AP/HCC-4加热分解后释放的热量分别为、、和J·g-1,释放的热量远远高于纯AP的单位释放量(J·g-1),同时四种混合物的分解峰温分别降低87.1-.6℃左右。
综述所述,本文制备的含金属自燃配合物本身不仅具有较优的点火性能,还是AP良好燃烧促进剂,在自燃推进剂和固体推进剂领域中具有潜在应用前景。
图1.化合物(HCC)1-4的合成过程
(图片来源:ChemicalEngineeringJournal,,,)
图2.(a)HCC-1;(b)HCC-2;(c)HCC-3;(d)HCC-4的自燃点火试验
(图片来源:ChemicalEngineeringJournal,,,)
图3.四种高能混合物的DSC曲线,加热速率为10℃?min-1
(图片来源:ChemicalEngineeringJournal,,,)
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