專利名稱：：固體燃料棒的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種用于外界環(huán)境為低溫(-40°C)、低壓(0.3個大氣壓左右)、強風(fēng)(〉25m/s)、大雨等環(huán)境條件下可穩(wěn)定燃燒，火焰明亮的固體燃料棒，同時具有無煙、少殘渣和低污染的特點。使用背景在北京29屆奧運會火炬?zhèn)鬟f活動中，根據(jù)火炬?zhèn)鬟f路線，要經(jīng)過世界的最高峰一一珠穆朗瑪峰。珠峰峰頂?shù)沫h(huán)境條件十分惡劣，溫度低(-4(TC)、壓力低(0.3大氣壓)、強風(fēng)(>25m/s),還可能出現(xiàn)大雪(雨)天氣等，這種環(huán)境能夠可靠燃燒、有明火的固體燃料還未見有公開報道。而且要求固體燃料棒的直徑不能太大，在珠峰環(huán)境下穩(wěn)定燃燒，火焰明亮。另外，固體燃燒棒與人近距離接觸，還需要少煙、污染小，操作簡便，安全可靠。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明解決的技術(shù)問題克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種燃燒溫度低、低壓燃燒穩(wěn)定、低殘渣、低燃速、低污染等滿足珠峰環(huán)境下使用的固體燃料棒。本發(fā)明的技術(shù)解決方案固體燃料棒，其特征在于它包括固體燃料和保護(hù)套管，固體燃料能夠通過炙熱固體或明火直接引燃，保護(hù)套管起到限燃，保證固體燃料棒平行燃燒的作用；其中，固體燃料的組分;^:量百分比含量如下氧化劑25%~60%;粘合劑和固化劑12~20%;燃料25%~60%。所述的固體燃料的組分還包括火焰調(diào)色劑，所述的火焰調(diào)色劑為碳酸鍶或碳酸釣或硝酸鍶或硝酸鈞，質(zhì)量百分比不超過10%。所述的氧化劑為高氯酸銨AP或硝酸銨AN中的一種或兩種成分的混合。所述的粘合劑為環(huán)氧丙烷-四氫呋喃的共聚醚PET、或端羥基疊氮縮水甘油醚GAP中的一種或兩種成分的混合。所述的燃料為二羥基乙二肟DHG、或環(huán)三次曱基三硝胺RDX、或環(huán)四次曱基四硝胺HMX中的一種或一種以上的混合。所述的固化劑優(yōu)選改性六次甲基多異氰酸酯LM-100、或甲苯二異氰酸酯TDI中的一種或混合使用。所述的保護(hù)套管的材料為聚乙烯PE或固體石蠟。所述的固體燃料棒為圓柱形，直徑最小為8mm。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點1、本發(fā)明的固體燃料棒的結(jié)構(gòu)和固體燃料的組分;^:量百分比含量可以達(dá)到的性能低壓KG.3atm)穩(wěn)定燃燒低溫(〈-4(TC)穩(wěn)定燃燒強風(fēng)(〉25m/s)不熄火無煙燃速(0.3atm):0.5~1.5mm/s密度1.6~1.75g/cm3最小可靠燃燒截面>8腿燃燒產(chǎn)物HCL含量《2.55mol/kg而現(xiàn)有的含金屬粉的固體推進(jìn)劑燃燒溫度高、危險性大，同時會產(chǎn)生大量的金屬氧化物渣和煙霧而不符合奧運珠峰用固體燃料的要求。燃?xì)獍l(fā)生劑類固體燃料一般存在低壓可燃極限無法滿足0.3大氣壓下穩(wěn)定燃燒且有火焰的要求。本發(fā)明通過調(diào)節(jié)固體燃料棒低壓可燃極限，固體燃料燃燒產(chǎn)生大量炙熱可燃?xì)怏w與空氣中的氧二次燃燒形成明亮火焰。2、本發(fā)明是在大量試驗的勤出上研制成功的，為保證低壓可燃極限以及盡量降低殘渣和火焰的煙霧，在氧化劑的選取上應(yīng)盡可能多的選取無氯氧化劑，如硝酸銨，粘合劑應(yīng)以氧含量高的聚醚或聚酯類粘^^劑為優(yōu)選。3、本發(fā)明經(jīng)過試驗測試，固體燃料棒為圓柱形，直徑最小可達(dá)8mm，滿足使用需求。具體實施方式本發(fā)明的固體燃料棒包括固體燃料和保護(hù)套管，固體燃料能夠通過炙熱固體或明火直接引燃，保護(hù)套管起到限燃，保證固體燃料棒平行燃燒的作用；保護(hù)套管的材料為聚乙烯PE或固體石蠟均可。固體燃料棒為圓柱形，直徑最小可為8mm。其中，固體燃料棒的加工工藝，可以采用以下兩種方法中的一種第一種先將各組分按比例秤量后在混合機中混合均勻，然后在成形好的cD8mm03Omm的PE塑料管中加壓注入混合好的料漿，在烘箱中高溫(50°C~70°C)固化成型，固化時間為35天。第二種先將各組分按比例種量后在混合機中混合均勻，真空澆注到$8mm~<t>30mm的模具中，在烘箱中高溫(50°C~70°C)固化成型。將固化好的固體燃料從模具中脫出后，在固體燃料外表面浸涂融融的固體石蠟或PE塑料(融融溫度在80°C~120°C)。下面根據(jù)固體燃料的組分及質(zhì)量百分比含量的不同列舉實施例進(jìn)一步說明本發(fā)明實施例1(1)固體燃料配方組成配方纟且成含量(％)DHG30AP30腿25PET12LM-IOO3(2)固體燃料棒性能性能低壓KO.3atm)穩(wěn)定燃燒低溫(〈-40。C)穩(wěn)定燃燒強風(fēng)(>25m/s)熄火煙霧情況無煙殘渣狀況無渣密度，g/cm31.65燃速(0.3atm)，mm/s1.0HCL含量，％<2.55mol/kg可靠燃燒截面>8mm實施例2(1)固體燃料配方組成配方組成含量(％)DHG40AP25薩15PET10LM-1003GAP7(2)固體燃料棒性能性能低壓KO.3atm)穩(wěn)定燃燒低溫(〈-40。C)穩(wěn)定燃燒強風(fēng)(>25m/s)不熄火煙霧情況無煙殘渣狀況無渣<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例3(1)固體燃料配方組成<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>(2)固體燃料棒性能<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實施例4(1)固體燃料配方組成<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>PET6LM-1003CaC033(2)固體燃料棒性能性能低壓(<0.3atm)低溫(〈-40。C)強風(fēng)(>25m/s)煙霧情況殘渣狀況火焰顏色密度，g/cm3燃速(0.3atm)，mm/sHCL含量，mol/kg可靠燃燒截面，mm(1)固體燃料配方組成配方《且成含量(％)AN55麗25GAP6PET7TDI1CaC036(2)固體燃料棒性能穩(wěn)定燃燒穩(wěn)定燃燒熄火微煙微渣橙黃1.680.50>89性能低壓(《0.3atm)穩(wěn)定燃燒低溫(〈-40。C)穩(wěn)定燃燒強風(fēng)(>25m/s)熄火煙霧情況微煙殘渣狀況微渣火焰顏色橙黃密度，g/cm31.65燃速(0.3atm)，mm/s0.3HCL含量，mol/kg0可靠燃燒截面，mm>8實施例7(1)固體燃料配方組成配方組成含量(％)DHG20AN42RDX15GAP9PET3LM-1003SrN038(2)固體燃料棒性能低壓((O.3atm)低溫(〈-40。C)性能穩(wěn)定燃燒穩(wěn)定燃燒強風(fēng)(>25m/s)熄火煙霧情況無煙殘渣狀況微渣火焰顏色紅密度，g/cm31.7燃速(0.3atm),mm/s0.4HCL含量，mol/kg0可靠燃燒截面，mm>8權(quán)利要求1、固體燃料棒，其特征在于它包括固體燃料和保護(hù)套管，固體燃料能夠通過炙熱固體或明火直接引燃，保護(hù)套管起到限燃，保證固體燃料棒平行燃燒的作用；其中，固體燃料的組分及質(zhì)量百分比含量如下氧化劑25％～60％；粘合劑和固化劑12～20％；燃料25％～60％。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料棒，其特征在于所述的固體燃料的組分還包括火焰調(diào)色劑，所述的火焰調(diào)色劑為碳酸鍶或碳酸4丐或硝酸鍶或硝酸4丐，質(zhì)量百分比不超過10%。3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃料棒，其特征在于所述的氧化劑為高氯酸銨AP或硝酸銨AN中的一種或兩種成分的混合。4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃料棒，其特征在于所述的粘合劑為環(huán)氧丙烷-四氫呋喃的共聚醚PET、或端羥基疊氮縮水甘油醚GAP中的一種或兩種成分的混合。5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃料棒，其特征在于所述的燃料為二鞋基乙二肟DHG、或環(huán)三次甲基三硝胺RDX、或環(huán)四次甲基四硝胺HMX中的一種或一種以上的混合。6、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃料棒，其特征在于所述的固化劑優(yōu)選改性六次甲基多異氰酸酯LM-100、或曱苯二異氰酸酯TDI中的一種或混合使用。7、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的固體燃料棒，其特征在于所述的保護(hù)套管的材料為聚乙烯PE或固體石蠟。8、根據(jù)權(quán)利要求1所述的固體燃料棒，其特征在于所述的固體燃料棒為圓柱形，直徑最小為8mm。全文摘要固體燃料棒，它包括固體燃料和保護(hù)套管，固體燃料能夠通過炙熱固體或明火直接引燃，保護(hù)套管起到限燃，保證固體燃料棒平行燃燒的作用；其中，固體燃料的組分及質(zhì)量百分比含量如下氧化劑25％～60％；粘合劑和固化劑12～20％；燃料25％～60％。本發(fā)明固體燃料棒燃燒溫度低、低壓燃燒穩(wěn)定、低殘渣、低燃速、低污染，滿足珠峰環(huán)境下使用。文檔編號C10L5/40GK101323806SQ20081011719公開日2008年12月17日申請日期2008年7月25日優(yōu)先權(quán)日2008年7月25日發(fā)明者敏吳,杜又新,玲楊申請人:中國航天科技集團(tuán)公司第四研究院第四十二所