本书系统介绍了石墨烯基燃烧催化材料在固体推进剂中的应用研究进展,重点讨论了石墨烯基燃烧催化材料的制备、与推进剂常见组分的相互作用以及石墨烯基燃烧催化材料在不同种类推进剂中应用的情况,学术水平居国际先进。本书体现了作者在多年科研工作期间对于推进剂发展趋势和所面临的挑战的见解,有助于读者把握相关研究方向的脉络。此外,作者系统归纳了单金属负载型、双金属负载型、配位型石墨烯基燃烧催化材料的形貌、组成结构,以及对改性双基、复合推进剂等燃烧、安全和力学等性能的影响,并阐述了对后续发展方向的观点,对于新型、功能化燃烧催化材料以及推进剂配方优化等工作的开展具有较高的参考价值,将促进石墨烯基燃烧催化材料以及推进剂领域的发展。
固体推进剂是火箭导弹战术武器的动力能源,其性能直接影响导弹和火箭的射程、运载能力和生存能力。燃烧催化剂是固体推进剂配方中不可或缺的功能组分,当固体推进剂基本配方确定后,燃烧催化剂的选择便成为制约推进剂性能的技术关键因素。石墨烯基燃烧催化材料是一类十分重要的燃烧催化剂,其优异的催化活性可改善固体推进剂的燃烧性能,同时石墨烯材料优异的导热、导电、润滑以及力学等性能使得其在固体推进剂中可起到降感及补强材料的作用。
纳米级金属氧化物以及有机金属配合物是固体推进剂中常用的燃烧催化剂。但是,纳米级金属氧化物在使用以及存储过程中易于团聚,团聚后催化活性显著降低,而有机金属配合物的使用会引起固体推进剂化学稳定性降低以及感度升高等问题。随着碳纳米材料的发展,石墨烯基材料由于具有众多优异特性而在固体推进剂领域中备受关注,附着于二维石墨烯基材料表面可显著改善纳米级催化剂易于团聚的特性,显著提高其催化活性。配位金属离子于功能化石墨烯基材料表面不仅可在催化过程中原位生成催化活性物质金属及金属氧化物,且结合的石墨烯材料在降低感度、提升力学性能以及改善抗迁移性能等方面也表现出了突出作用。本书系统研究了单金属负载型、双金属负载型以及配位型石墨烯基燃烧催化材料的制备、表征、催化热分解以及在复合和双基系推进剂中的应用,可为相关领域的科研人员提供有益的参考。
赵凤起,中国兵器首席科学家,火炸药燃烧国防科技重点实验室学术委员会主任,研究方向为固体推进剂设计、燃烧理论及热分析化学;享受国务院政府特殊津贴,先后入选“新世纪百千万人才工程”国家级人选,获国家科技工业“511人才工程”学术带头人,入选国防科工委第一批国防科技创新团队带头人。曾任总装火炸药技术专业组组长,总装科学技术委员会兼职委员,现任装发部火箭发动机与固体推进剂技术专业组成员。,张明,工学博士,中国兵器第二〇四研究所助理研究员。主要研究方向为石墨烯基燃烧催化材料的制备及其在固体推进剂中的应用研究,主持参与国家自然科学基金、军委装备发展部重大预研项目、重点实验室基金等多项科研项目。