论文摘要
本文采用溶液燃烧法和盐助机械化学法制备了纳米LaMnO3和NdCoO3，考察了其对高氯酸铵（AP）热分解的催化性能，并研究了NdCoO3对AP系固体推进剂热分解、燃烧性能和安全性能的影响。首先以甘氨酸为燃料、硝酸盐为氧化剂，通过微波引发溶液燃烧反应可以快速地制备出平均晶粒度为12.5nm的钙钛矿相LaMnO3粉末。以甘氨酸为燃料，通过加热引发溶液燃烧反应制备了纳米NdCoO3，500℃煅烧后得到的产物仍为无定形，分散性较差；向原料中添加NaCl改善了产物分散性，也促进了成相。为了放大制备纳米NdCoO3，以水合氯化物为原料，研究了纳米钙钛矿型NdCoO3的机械化学法制备。机械球磨过程中原位生成的NaCl与外加NaCl在煅烧过程中具有阻聚作用，可以改善粒子的分散性及形貌；随着NaCl量的增加，产物的分散性提高，比表面积变大，同时促进了成相，粒子的形貌也趋于规则的纳米立方。该法的特点是原料易得，操作方便，工艺简单，产率高和易于工业化制备。纳米LaMnO3和NdCoO3都对AP的热分解表现出了很好的催化性能，其中机械化学法制备的无定形的纳米NdCoO3催化性能最强，使AP的高温分解峰降低到308℃。在AP／HTPB复合固体推进剂中，添加该纳米NdCoO3后，推进剂样品的低高温放热峰重叠，放热峰温度降低38℃，燃烧速度大幅度提高，其中在7MPa左右燃速提高约26.7％，燃速压力指数在5～10MPa范围内降低35.0％。安全性能试验表明纳米NdCoO3使AP的撞击感度与摩擦感度大幅度降低。总之，无定形纳米NdCoO3能提高AP／HTPB复合固体推进剂的燃速，明显降低燃速压力指数，对安全性能没有负面影响，是一种有希望应用于AP／HTPB复合固体推进剂的性能优良的燃速调节剂。
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摘要Abstract目录1 引言3型纳米稀土氧化物的制备方法'>1.1 ABO3型纳米稀土氧化物的制备方法1.1.1 溶胶-凝胶法1.1.2 共沉淀法1.1.3 水热法1.1.4 微乳液法1.1.5 固相反应法1.1.6 其他合成方法3型稀土复合氧化物'>1.2 低温燃烧法制备纳米ABO3型稀土复合氧化物1.2.1 低温燃烧合成的分类1.2.2 低温燃烧合成的特点3型稀土氧化物'>1.2.3 低温燃烧合成纳米ABO3型稀土氧化物3型稀土复合氧化物'>1.3 机械化学法制备纳米ABO3型稀土复合氧化物1.3.1 机械化学作用机理1.3.2 机械化学作用及其特征1.3.2.1 机械化学作用1.3.2.2 机械化学的基本特征1.3.3 机械化学法制备稀土复合氧化物1.4 稀土复合氧化物在催化领域的应用1.4.1 在固体推进剂中的应用1.4.1.1 固体推进剂的燃烧性能1.4.1.2 固体推进剂的安全性能1.4.1.3 稀土催化剂在固体推进剂中的应用1.4.2 光催化1.4.3 汽车尾气净化1.5 本课题研究目的和方法1.5.1 本课题的研究目的1.5.2 本课题的研究方法3型稀土氧化物的溶液燃烧法制备及其催化性能研究'>2 纳米ABO3型稀土氧化物的溶液燃烧法制备及其催化性能研究3的溶液燃烧法制备'>2.1 纳米LaMnO3的溶液燃烧法制备2.1.1 实验仪器及原料2.1.2 实验过程2.1.3 结果与讨论2.1.3.1 燃烧过程的TG-DTA和FT-IR研究2.1.3.2 甘氨酸-硝酸盐的摩尔比（F）和热处理温度对燃烧产物钙钛矿相形成的影响2.1.3.3 粉末的TEM表征3'>2.2 溶液燃烧法制备纳米NdCoO33的制备'>2.2.1 纳米NdCoO3的制备2.2.1.1 实验过程2.2.1.2 结果与讨论2.2.1.2.1 不加盐时产物的XRD、TEM表征2.2.1.2.2 添加NaCl对产物物相、形貌的影响3型稀土氧化物对AP热分解的催化性能'>2.3 纳米ABO3型稀土氧化物对AP热分解的催化性能2.3.1 AP的热分解2.3.2 热分析样品的制备与测试3对AP热分解的催化性能'>2.3.3 纳米LaMnO3对AP热分解的催化性能3对AP热分解的催化性能'>2.3.4 纳米NdCoO3对AP热分解的催化性能2.4 本章小结3的机械化学法制备及其催化性能的研究'>3 纳米NdCoO3的机械化学法制备及其催化性能的研究3的机械化学法制备'>3.1 纳米NdCoO3的机械化学法制备3.1.1 实验药品与仪器3.1.2 实验过程3·xH2O的制备'>3.1.2.1 原料NdCl3·xH2O的制备3·xH2O的制备'>3.1.2.1.1 原料NdCl3·xH2O的制备3·xH2O的标定'>3.1.2.1.2 NdCl3·xH2O的标定3的制备'>3.1.2.2 纳米NdCoO3的制备3.1.3 结果与讨论3.1.3.1 产物的物相分析（XRD）3.1.3.1.1 煅烧温度对产物物相的影响3.1.3.1.2 NaCl的加入量对产物的影响3.1.3.2 产物形貌分析（TEM）3催化性能的研究'>3.2 纳米NdCoO3催化性能的研究3对AP热分解的催化性能'>3.2.1 纳米NdCoO3对AP热分解的催化性能3.2.1.1 实验过程3.2.1.2 结果与讨论3.2.1.2.1 添加不同量NaCl对产物催化性能的影响3催化性能的影响'>3.2.1.2.2 煅烧温度对纳米NdCoO3催化性能的影响3含量对AP催化性能的影响'>3.2.1.2.3 不同NdCoO3含量对AP催化性能的影响3对AP/HTPB复合固体推进剂热分解的影响'>3.2.2 纳米NdCoO3对AP/HTPB复合固体推进剂热分解的影响3.2.2.1 固体推进剂样品制备3.2.2.2 结果与讨论3.3 本章小结3对AP/HTPB复合固体推进剂性能的影响'>4 纳米NdCoO3对AP/HTPB复合固体推进剂性能的影响4.1 复合固体推进剂的稳态燃烧机理3对AP/HTPB复合固体推进剂燃烧性能的影响'>4.2 纳米NdCoO3对AP/HTPB复合固体推进剂燃烧性能的影响4.2.1 复合固体推进剂样品的制备4.2.2 实验仪器4.2.3 实验方法及过程4.2.4 数据处理方法4.2.5 结果与讨论3对AP/HTPB复合固体推进剂中AP安全性能的影响'>4.3 纳米NdCoO3对AP/HTPB复合固体推进剂中AP安全性能的影响3对AP撞击感度的影响'>4.3.1 纳米NdCoO3对AP撞击感度的影响4.3.1.1 实验仪器4.3.1.2 样品制备4.3.1.3 实验步骤4.3.1.4 数据处理方法4.3.1.5 结果与讨论3对AP摩擦感度的影响'>4.3.2 纳米NdCoO3对AP摩擦感度的影响4.3.2.1 实验仪器4.3.2.2 样品制备4.3.2.3 实验步骤4.3.2.4 实验数据的处理4.3.2.5 结果与讨论4.4 本章小结5 全文结论致谢参考文献
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