静电喷射纳米铝热剂的微推进性能

纳米铝热剂可用作基于微机电系统(MEMS)的固体化学微推进器的装药。添加含能粘结剂可以增强纳米铝热剂的推进性能表现。选择硝化棉(NC)和聚偏二氟乙烯(PVDF)作为含能粘结剂, 利用静电喷射的方式制备纳米铝热剂, 从理论和实验系统地研究了燃料/氧化剂的平衡配比、粘结剂含量对推进性能的影响, 并与相同条件下机械混合纳米铝热剂的推进性能比较。结果表明:静电喷射较机械混合纳米铝热剂的固体颗粒分布均匀; Al/CuO的计算最佳平衡配比为0.9, 最佳实验平衡配比为1.8;当NC含量为2.5%时, 比冲可以达到250.2 m·s-1, 与无粘结剂的Al/CuO相比增加比例为8.0%; PVDF的加入降低了实验比冲值。粘结剂的分解产物将纳米颗粒分开, 增加了凝聚相反应的特征传质长度, 导致燃烧持续时间从2.9 ms显著地增加到87.8 ms