硼粉在推進(jìn)劑中的應(yīng)用

在復(fù)合固體推進(jìn)劑的發(fā)展過(guò)程中，輕金屬燃料的應(yīng)用一直受到人們的關(guān)注，主要是鎂、鋁、金錢(qián)、硼。其中硼熱值是鋁的兩倍左右，鎂是鋁的兩倍多，密度僅略低于鋁，體積熱值最高。就能量而言，硼應(yīng)該是最好的金屬燃料。在相同配方中，由20％HTPB、40％金屬燃料和40％高氯酸銨組成的富燃料推進(jìn)劑對(duì)鎂、鋁和硼進(jìn)行了比較，使比沖量達(dá)到10 kN·s/kg的只有含硼推進(jìn)劑。此外，硼還具有清潔燃燒產(chǎn)物的優(yōu)點(diǎn)。然而，硼的燃燒效率低，給硼的推廣應(yīng)用帶來(lái)了阻力。富硼燃料推進(jìn)劑適用于固體**沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)，利用空氣中的氧氣達(dá)到完全燃燒的目的，但在應(yīng)用中仍存在許多技術(shù)問(wèn)題。特別是燃燒效率問(wèn)題沒(méi)有得到更好的解決。

在自氧推進(jìn)劑中，理論比沖計(jì)算結(jié)果表明，在相同氧含量下，當(dāng)達(dá)到氧平衡時(shí)，硼的加入量?jī)H為鋁的三分之一左右，因此硼在相同條件下對(duì)內(nèi)容進(jìn)行全面比較。推進(jìn)劑不僅僅是鋁的能量。 20世紀(jì)80年代后期，隨著新型固體**發(fā)動(dòng)機(jī)的開(kāi)發(fā)和發(fā)展，需要高能清潔推進(jìn)劑，并注意含硼推進(jìn)劑。例如，在美國(guó)開(kāi)發(fā)的集成級(jí)發(fā)動(dòng)機(jī)需要燃燒產(chǎn)物的低氧化性。不含或含有較少凝聚相產(chǎn)品的推進(jìn)劑，含硼GAP推進(jìn)劑是最佳選擇。
除了燃燒效率外，還存在一個(gè)相容性問(wèn)題，即硼粉與粘結(jié)劑體系的相容性。實(shí)踐證明，硼粉的純度是影響相容性的重要因素。