中国研究人员发现固态储氢材料可望用作为更低毒的的固体火箭推进剂



中国研究人员发现固态储氢材料可望用作为更低毒的的固体火箭推进剂

中国研究人员于2016年1月25日宣布，已经发现了胺金属硼氢化物—新的富氢硼-氮-氢(BNH)储氢系统，潜在地可作为固体和混合火箭用固体推进剂或添加剂。

他们的论文已发表在“ACS能源和燃料杂志(ACS journal Energy & Fuels)”中，他们研究了两种新开发的乙烯二胺硼氢化铝(Al(BH4)3·nEDA n=3，2)的燃烧特性。他们发现这些材料有很高的燃烧热，对于Al(BH4)3·3EDA和Al(BH4)3·2EDA分别为32.20和36.90mJ/kg，点火延迟时间为～2.0ms。

此外，燃烧产品主要由二氧化碳和水组成，没有NO2，这表明作为火箭推进剂和添加剂具有更低毒的性能。

经过几十年的广泛探索，已将氢引入固体推进剂被认为是最好的解决方案，用来提高固体推进剂的燃烧热和特定的冲力，因为氢可以改善燃烧热，缩短点火延迟，和提高燃烧性能。这类固体储氢材料，如金属氢化物、络合氢化物(硼氢化物)和硼-氮-氢化合物(BNH)，提出了具有相对较高氢含量的固体推进剂的潜在候选物。

对于固体推进剂中储氢材料的应用，金属氢化物可以有效地改善固体推进剂的燃烧性能，但一般来说，他们的氢含量相对较低，他们有一个较差的长期稳定性。与金属氢化物相比，络合氢化物(硼氢化物)通常具有较高的储氢能力，但硼烷和硼氢化物作为火箭和喷气燃料有许多问题需要解决，如热不稳定，安全性，和毒性问题。此外，主要燃烧产物硼氧化物可能会撕裂喷气发动机。

BNH化合物是典型的储氢材料，获得了强烈的关注，由于其有高的储氢容量和可调的储氢性能。最近，一种新的BNH储氢系统-胺金属硼氢化物得到开发，如Mg(BH4)2·nEDA和Al(BH4)3·nEDA，具有高的氢含量和可调的脱氢属性，可与胺硼烷可比拟。此外，他们很容易合成，并可以保持相对稳定。因此，这一系统也有潜力用于推进应用，探索其燃烧性能将是令人感兴趣的。

(以上信息由钱伯章作者提供)