專利名稱:一種提高硼粉燃燒效率的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高硼粉燃燒效率的方法。具體是一種提高導(dǎo)彈使用的固體燃料
硼粉燃燒效率的方法。
技術(shù)背景
戰(zhàn)術(shù)導(dǎo)彈是現(xiàn)代國防所必需的重要武器，其射程、機(jī)動(dòng)性能和超聲速行進(jìn)等性能 取決于導(dǎo)彈發(fā)動(dòng)機(jī)和推進(jìn)劑的固體燃料能量。硼由于其較高的質(zhì)量與體積能量密度，長期 以來一直作為導(dǎo)彈使用的固體燃料之首選。然而，硼燃燒產(chǎn)生的氧化硼具有熔點(diǎn)低、沸點(diǎn)高 的特點(diǎn)，氧化硼生成后會(huì)包裹在硼表面，阻止空氣與硼進(jìn)一步反應(yīng)，因而大大降低了硼的燃 燒效率。
目前，研究者們主要用無機(jī)物和有機(jī)物對硼粉進(jìn)行包覆以提高其燃燒效率，如王 英紅等報(bào)道了通過加入高氯酸銨(AP)來提高硼燃燒效率的方法(請參見"AP粒度和包覆 層對硼燃燒的影響"，固體火箭技術(shù)，2004， 27(1) :50-68)。 AP包覆硼粒子有利于提高燃料 的燃燒速度，但由于燃料整體缺氧嚴(yán)重，從而導(dǎo)致通過加入AP來提高硼燃燒效率的方法受 到一定的限制。張瓊方等報(bào)道了氟化鋰對硼粉進(jìn)行包覆的方法(見"超細(xì)硼粉的氟化鋰包 覆"，火炸藥學(xué)報(bào)，2005， 28 (3) :8-11)，氟化鋰具有除膜作用，可以去除硼燃燒后包覆在其表 面的氧化硼，然而，由于無機(jī)物氟化鋰本身不能燃燒，因此，氟化鋰的加入增加了燃料的"死 重量"，從而導(dǎo)致推進(jìn)劑中硼含量的降低，降低了燃料整體的燃燒效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于公開一種工藝簡單、操作方便、能有效提高硼粉燃燒效率的方 法。
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用氟橡膠作為包覆材料，對硼粉表面進(jìn)行了包覆。本 發(fā)明利用氟橡膠對超細(xì)硼粉進(jìn)行包覆后，在燃燒過程中，氟元素可將氧化硼轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氟 氧化硼，有效地避免了氧化硼對硼粉燃燒的阻礙作用，氟橡膠在將氧化硼轉(zhuǎn)化為氣態(tài)氟氧 化硼而去除氧化硼的同時(shí)，本身也可以作為燃料進(jìn)行燃燒供能，從而能夠有效提高硼粉的 燃燒效率。
具體的包覆方法是按如下步驟進(jìn)行的
選取市售工業(yè)級的氟橡膠23 (偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物)、氟橡膠26 (偏氟 乙烯和六氟丙烯共聚物)、氟橡膠246 (偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物)、氟橡 膠TP(四氟乙烯和碳?xì)浔┕簿畚?、偏氟醚橡膠和全氟醚橡膠中的一種氟橡膠，按照氟橡 膠丙酮=1 : 1 200份質(zhì)量比量取，然后將氟橡膠溶解于丙酮中，得到氟橡膠溶液；接
著，按照硼粉氟橡膠=i : o. oi o. 5份質(zhì)量比量取硼粉并將硼粉加入氟橡膠溶液中，
在20 7(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)20 IO(TC干燥1 20h，得到表面包覆有氟橡 膠的硼粉。
本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn)[0009]
1.由于本發(fā)明的氟橡膠中的氟元素可以與硼燃燒后產(chǎn)生的氧化硼反應(yīng)生成氣態(tài) 的氟氧化硼，可有效地避免氧化硼對硼粉燃燒的阻礙作用，因此，提高了硼粉的燃燒效率。
2.氟橡膠本身是有機(jī)物，可作為燃料燃燒，從而提供能量，進(jìn)一步提高了硼粉的燃 燒效率。
3.本發(fā)明工藝簡單、操作方便，用本發(fā)明制備的氟橡膠包覆的硼粉的質(zhì)量穩(wěn)定、且 性能可靠。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例1 :
首先將1份質(zhì)量的氟橡膠23溶解于1份質(zhì)量的丙酮中，獲得氟橡膠溶液。然后，
按照硼粉氟橡膠=1 : 0.0l質(zhì)量比的比例量取硼粉并將硼粉加入氟橡膠溶液中，在2(TC
下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)2(TC干燥20h后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。 實(shí)施例2:
首先將氟橡膠26溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，氟橡膠與丙酮的質(zhì)量比為
i : 50。然后，按照硼粉氟橡膠=i : o. 05質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在
4(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)3(TC干燥15h后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。 實(shí)施例3:
首先將氟橡膠246溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，氟橡膠與丙酮的質(zhì)量比為
i : ioo。然后，按照硼粉氟橡膠=i : o. i質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在
5(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)5(TC干燥10h后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。 實(shí)施例4:
首先將氟橡膠TP溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，氟橡膠與丙酮的質(zhì)量比為
i : 150。然后，按照硼粉氟橡膠=i : o. 3質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在
6(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)8(TC干燥5h后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。
實(shí)施例5 :
首先將偏氟醚橡膠溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，氟橡膠與丙酮的質(zhì)量比為
i : 200。然后，按照硼粉氟橡膠=i : o. 5質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在
7(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)IO(TC干燥lh后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。
實(shí)施例6 :
首先將全氟醚橡膠溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，氟橡膠與丙酮的質(zhì)量比為
i : 200。然后，按照硼粉氟橡膠=i : o. 5質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在
7(TC下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后經(jīng)IO(TC干燥lh后得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。
權(quán)利要求
一種提高硼粉燃燒效率的方法，其特征在于先按照氟橡膠∶丙酮＝1∶1～200份質(zhì)量比量取，然后將氟橡膠溶解于丙酮中，得到氟橡膠溶液；接著，按照硼粉∶氟橡膠＝1∶0.01～0.5份質(zhì)量比量取硼粉并將硼粉加入氟橡膠溶液中，在20～70℃下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后，將所得產(chǎn)物經(jīng)20～100℃干燥1～20h，得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。
2. 根據(jù)權(quán)利要求
書1所述的一種提高硼粉燃燒效率的方法，其特征在于所述氟橡膠 選自市售工業(yè)級的氟橡膠23、氟橡膠26、氟橡膠246、氟橡膠TP、偏氟醚橡膠和全氟醚橡膠 中的一種。
3. 根據(jù)權(quán)利要求
書1所述的一種提高硼粉燃燒效率的方法，其特征在于所述的氟橡 膠23是偏氟乙烯和三氟氯乙烯共聚物；氟橡膠26是偏氟乙烯和六氟丙烯共聚物；氟橡膠 246是偏氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物；氟橡膠TP是四氟乙烯和碳?xì)浔┕簿?物。
4. 根據(jù)權(quán)利要求
書1所述的一種提高硼粉燃燒效率的方法，其特征在于所述硼粉為市售工業(yè)級硼粉。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種提高硼粉燃燒效率的方法。首先按照氟橡膠∶丙酮＝1∶1～200份質(zhì)量比量取，然后將氟橡膠溶解于丙酮中獲得氟橡膠溶液，接著，按照硼粉∶氟橡膠＝1∶0.01～0.5質(zhì)量比的比例將硼粉加入氟橡膠溶液中，在20～70℃下攪拌，待丙酮全部蒸發(fā)后，將所得產(chǎn)物經(jīng)20～100℃干燥1～20h，得到表面包覆有氟橡膠的硼粉。本發(fā)明工藝簡單，操作方便，用本發(fā)明的方法制得的固體燃料硼粉的質(zhì)量穩(wěn)定、性能可靠，可有效提高硼粉的燃燒效率。
文檔編號C06D5/00GKCN101759508SQ201010022492
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月7日
發(fā)明者劉明賢, 朱建淳, 武云鵬, 甘禮華, 陳龍武 申請人:同濟(jì)大學(xué)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan