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中國(guó)研究人員發(fā)現(xiàn)固態(tài)儲(chǔ)氫材料可望用作為更低毒的的固體火箭推進(jìn)劑

中國(guó)研究人員于2016年1月25日宣布，已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了胺金屬硼氫化物—新的富氫硼-氮-氫(BNH)儲(chǔ)氫系統(tǒng)，潛在地可作為固體和混合火箭用固體推進(jìn)劑或添加劑。

他們的論文已發(fā)表在“ACS能源和燃料雜志(ACS journal Energy & Fuels)”中，他們研究了兩種新開(kāi)發(fā)的乙烯二胺硼氫化鋁(Al(BH4)3·nEDA n=3，2)的燃燒特性。他們發(fā)現(xiàn)這些材料有很高的燃燒熱，對(duì)于Al(BH4)3·3EDA和Al(BH4)3·2EDA分別為32.20和36.90mJ/kg，點(diǎn)火延遲時(shí)間為～2.0ms。

此外，燃燒產(chǎn)品主要由二氧化碳和水組成，沒(méi)有NO2，這表明作為火箭推進(jìn)劑和添加劑具有更低毒的性能。

經(jīng)過(guò)幾十年的廣泛探索，已將氫引入固體推進(jìn)劑被認(rèn)為是最好的解決方案，用來(lái)提高固體推進(jìn)劑的燃燒熱和特定的沖力，因?yàn)闅淇梢愿纳迫紵裏?，縮短點(diǎn)火延遲，和提高燃燒性能。這類(lèi)固體儲(chǔ)氫材料，如金屬氫化物、絡(luò)合氫化物(硼氫化物)和硼-氮-氫化合物(BNH)，提出了具有相對(duì)較高氫含量的固體推進(jìn)劑的潛在候選物。

對(duì)于固體推進(jìn)劑中儲(chǔ)氫材料的應(yīng)用，金屬氫化物可以有效地改善固體推進(jìn)劑的燃燒性能，但一般來(lái)說(shuō)，他們的氫含量相對(duì)較低，他們有一個(gè)較差的長(zhǎng)期穩(wěn)定性。與金屬氫化物相比，絡(luò)合氫化物(硼氫化物)通常具有較高的儲(chǔ)氫能力，但硼烷和硼氫化物作為火箭和噴氣燃料有許多問(wèn)題需要解決，如熱不穩(wěn)定，安全性，和毒性問(wèn)題。此外，主要燃燒產(chǎn)物硼氧化物可能會(huì)撕裂噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。

BNH化合物是典型的儲(chǔ)氫材料，獲得了強(qiáng)烈的關(guān)注，由于其有高的儲(chǔ)氫容量和可調(diào)的儲(chǔ)氫性能。最近，一種新的BNH儲(chǔ)氫系統(tǒng)-胺金屬硼氫化物得到開(kāi)發(fā)，如Mg(BH4)2·nEDA和Al(BH4)3·nEDA，具有高的氫含量和可調(diào)的脫氫屬性，可與胺硼烷可比擬。此外，他們很容易合成，并可以保持相對(duì)穩(wěn)定。因此，這一系統(tǒng)也有潛力用于推進(jìn)應(yīng)用，探索其燃燒性能將是令人感興趣的。

(以上信息由錢(qián)伯章作者提供)