5-氨基四唑硝酸盐的特性及应用介绍

本课题组王盟盟硕士设计了5-氨基四唑硝酸盐(5-ATN)的零氧平衡与负氧平衡配方，见表2-12。

表2-12　配方方案

对于表2-12设计的7种气体发生剂配方，用Real程序计算它们燃烧时的热力学参数和反应平衡组成，具体结果见表2-13。

表2-13　Real程序计算结果

气体发生剂的比容是衡量气体发生剂性能的重要指标。1～4号为零氧平衡配方，6号为负氧平衡配方，但产气剂的含量相似，故比容变化不大；5号配方中未加氧化剂，由于5-ATN的氧平衡为-10.8%，加入黏合剂后自身便可组成气体发生剂配方，产气量很大。

气体发生剂燃烧产物的组成是最需要关注的问题。由表2-13可以看出，N2，CO2和H2 O是1～7号配方气体发生剂配方燃烧后的主要气体产物。1～4号配方为零氧平衡配方，CO气体含量较少，所以配方供氧充分，能够有效抑制CO的生成量；由于NOx的生成温度在1500℃以上，所以在5-ATN配方中，燃烧温度较高，出现少量的NOx有害气体，而5-AT型气体发生剂燃烧温度较低，理论计算中并未产生NOx有害气体。另外，1号和3号配方中加入CuO、CO和NOx等有害气体生成量比2号和4号配方有所减少，说明CuO的加入能减少有害气体的生成。

实测燃烧温度数值如图2-12与表2-14所示。

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图2-12　K型热电偶测1～5号配方燃烧温度—时间曲线

为了更加方便地了解7种配方的性能特点，分别把它们的燃烧温度列在表2-14中。

表2-14　最高燃烧温度测试结果

由图表可以看出5-ATN产气剂的燃烧温度的次序为4号＞2号＞3号＞5号＞1号，但是温度差距并不大。

在相同实验条件下，测试不同配方气体发生剂的压力—时间曲线，如图2-13所示。

图2-13　各种配方气体发生剂的压力—时间曲线

由图2-10可以看出，1～4号配方气体发生剂燃烧最高压力均在5 MPa左右，这是由于1～4号配方均为零氧平衡配方，所用的产气剂质量均在60 g左右，故产气量相近，所产生的压力相近。5号配方气体发生剂中仅含有产气剂和黏合剂，燃烧最高压力6.88 MPa明显高于零氧平衡配方，产气量较大。