铝/镁基水反应金属燃料的燃烧特性研究

为了探索在水冲压发动机中高金属含量铝/镁合金水反应金属燃料的稳态燃烧，开展了其一次燃烧和二次燃烧实验研究，其中铝/镁合金含量达到80%。采用氧弹量热仪收集一次燃烧固相产物，并将一次燃烧固相产物置于水蒸气高温管式炉中模拟二次燃烧。采用tga对铝、镁和铝/镁合金进行了热性能分析，并采用xrd，sem及化学分析方法对铝/镁合金和推进剂的一、二次燃烧固相产物进行了表征。结果表明，铝/镁合金的启动氧化温度530℃优于镁的600℃，铝/镁合金在第二阶段的氧化性能优于铝的。铝/镁合金为mg17al12，一次燃烧固相产物中主要存在mgal，mg2al3，mgal2等合金相和mgo，在二次燃烧的固相产物中有mgo，al和al2mgo4，其中剩余al的含量随着管式炉温度增大先增大后减小。分析认为铝/镁合金在燃烧过程中镁先行发生了反应，而后其中的铝才发生反应。