5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性研究的任務(wù)書

5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性研究的任務(wù)書任務(wù)書一、任務(wù)背景目前，固體推進(jìn)劑已成為火箭推進(jìn)系統(tǒng)中最重要的一部分。其中，化學(xué)氧化劑與燃料的混合物，即固體推進(jìn)劑，因其推力大、貯存方便等優(yōu)點(diǎn)得到了廣泛的應(yīng)用。通常，固體推進(jìn)劑的燃燒和推進(jìn)特性是由熱解過程和氣相反應(yīng)的化學(xué)反應(yīng)控制的，因此對(duì)其熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性進(jìn)行研究是非常必要的。5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑是近年來發(fā)展起來的一種新型固體推進(jìn)劑。這種推進(jìn)劑的特點(diǎn)是比沖高、燃燒溫度低、不易腐蝕、易于加工等。因此，在國(guó)內(nèi)外受到了廣泛的關(guān)注。然而，截至目前，對(duì)于5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑的熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性的研究還比較有限。對(duì)此，我們有必要開展一系列的實(shí)驗(yàn)探究工作，以便更好地認(rèn)識(shí)這種新型固體推進(jìn)劑的燃燒特性。二、任務(wù)目標(biāo)本次任務(wù)的目標(biāo)是通過實(shí)驗(yàn)研究，探究5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑的熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性。具體的任務(wù)目標(biāo)如下：1.制備出5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑樣品，并對(duì)其進(jìn)行表征分析；2.利用非等溫?zé)嶂睾虳SC熱分析實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定該固體推進(jìn)劑的熱失重及熱分解曲線，得到其熱解反應(yīng)的起始和峰值溫度，以及活化能；3.利用微熱量法實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)一步探究固體推進(jìn)劑熱解反應(yīng)的放熱過程，測(cè)定其熱力學(xué)參數(shù)；4.在推進(jìn)劑燃燒實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中，對(duì)該固體推進(jìn)劑進(jìn)行推進(jìn)燃燒試驗(yàn)，測(cè)定其推力時(shí)間曲線以及推進(jìn)特性數(shù)據(jù)，如燃燒速率、燃盡度等；5.進(jìn)一步分析該固體推進(jìn)劑的燃燒機(jī)理和燃盡結(jié)構(gòu)。三、任務(wù)步驟1.實(shí)驗(yàn)室備品備件訂購(gòu)及準(zhǔn)備，包括實(shí)驗(yàn)用物料、儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)器材等；2.固體推進(jìn)劑樣品的制備及表征分析工作，包括配備、混合、壓制、晶體結(jié)構(gòu)表征等工作；3.利用非等溫?zé)嶂睾虳SC熱分析實(shí)驗(yàn)方法，測(cè)定該固體推進(jìn)劑的熱失重及熱分解曲線；4.利用微熱量法實(shí)驗(yàn)方法，進(jìn)一步探究固體推進(jìn)劑熱解反應(yīng)的放熱過程，并測(cè)定其熱力學(xué)參數(shù)；5.在推進(jìn)劑燃燒實(shí)驗(yàn)室設(shè)備中進(jìn)行該固體推進(jìn)劑的推進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)，并測(cè)定其推力時(shí)間曲線及燃燒特性參數(shù)；6.對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和討論，總結(jié)出該固體推進(jìn)劑的熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性；7.撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并進(jìn)行會(huì)議宣講。四、實(shí)驗(yàn)條件該任務(wù)需要開展的實(shí)驗(yàn)條件包括：1.實(shí)驗(yàn)室：固體推進(jìn)劑熱解動(dòng)力學(xué)及燃燒特性實(shí)驗(yàn)室；2.實(shí)驗(yàn)設(shè)備：非等溫?zé)嶂睾虳SC熱分析儀、微熱量計(jì)、推進(jìn)劑燃燒實(shí)驗(yàn)臺(tái)、質(zhì)譜分析儀等；3.實(shí)驗(yàn)試劑：5-氨基四氮唑類固體推進(jìn)劑、化學(xué)氧化劑、燃料等。五、實(shí)驗(yàn)安全1.實(shí)驗(yàn)需在實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行，對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行安全檢查，避免出現(xiàn)安全隱患；2.實(shí)驗(yàn)人員必須接受實(shí)驗(yàn)室安全教育培訓(xùn)，并保證操作規(guī)范，確保實(shí)驗(yàn)過程的安全；3.對(duì)于固體推進(jìn)劑的制備、燃燒等實(shí)驗(yàn)過程中，應(yīng)做好防護(hù)措施，以防對(duì)人和設(shè)備造成傷害。六、任務(wù)時(shí)間安排本次任務(wù)需要耗費(fèi)3個(gè)月時(shí)間，具體時(shí)間安排如下：第一月：實(shí)驗(yàn)室備品備件及試劑訂購(gòu)及準(zhǔn)備、基礎(chǔ)試驗(yàn)體系建立；第二月：固體推進(jìn)劑樣品制備及表征分析、非等溫?zé)嶂睾虳SC熱分析實(shí)驗(yàn)、微熱量計(jì)實(shí)驗(yàn)；第三月：推進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析及報(bào)告撰寫、會(huì)議宣講等。七、任務(wù)成果本次任務(wù)將產(chǎn)出如下成果：1.實(shí)驗(yàn)報(bào)告：包括固體推進(jìn)劑樣品的制備及表征、非等溫?zé)嶂睾虳SC熱分析實(shí)驗(yàn)、微熱量計(jì)實(shí)驗(yàn)、推進(jìn)燃燒實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)分析及討論、結(jié)論等內(nèi)容。該報(bào)告需符合國(guó)際期刊的投稿要求；2.專題論文：本次實(shí)驗(yàn)將通過論文形式進(jìn)行發(fā)表，以分享實(shí)驗(yàn)成果并促進(jìn)學(xué)術(shù)交流；3.研究成果的應(yīng)用價(jià)值：探究5-氨基四氮唑類固