本書系統介紹了石墨烯基燃燒催化材料在固體推進劑中的應用研究進展,重點討論了石墨烯基燃燒催化材料的制備、與推進劑常見組分的相互作用以及石墨烯基燃燒催化材料在不同種類推進劑中應用的情況,學術水平居國際先進。本書體現了作者在多年科研工作期間對于推進劑發展趨勢和所面臨的挑戰的見解,有助于讀者把握相關研究方向的脈絡。此外,作者系統歸納了單金屬負載型、雙金屬負載型、配位型石墨烯基燃燒催化材料的形貌、組成結構,以及對改性雙基、復合推進劑等燃燒、安全和力學等性能的影響,并闡述了對后續發展方向的觀點,對于新型、功能化燃燒催化材料以及推進劑配方優化等工作的開展具有較高的參考價值,將促進石墨烯基燃燒催化材料以及推進劑領域的發展。
固體推進劑是火箭導彈戰術武器的動力能源,其性能直接影響導彈和火箭的射程、運載能力和生存能力。燃燒催化劑是固體推進劑配方中不可或缺的功能組分,當固體推進劑基本配方確定后,燃燒催化劑的選擇便成為制約推進劑性能的技術關鍵因素。石墨烯基燃燒催化材料是一類十分重要的燃燒催化劑,其優異的催化活性可改善固體推進劑的燃燒性能,同時石墨烯材料優異的導熱、導電、潤滑以及力學等性能使得其在固體推進劑中可起到降感及補強材料的作用。
納米級金屬氧化物以及有機金屬配合物是固體推進劑中常用的燃燒催化劑。但是,納米級金屬氧化物在使用以及存儲過程中易于團聚,團聚后催化活性顯著降低,而有機金屬配合物的使用會引起固體推進劑化學穩定性降低以及感度升高等問題。隨著碳納米材料的發展,石墨烯基材料由于具有眾多優異特性而在固體推進劑領域中備受關注,附著于二維石墨烯基材料表面可顯著改善納米級催化劑易于團聚的特性,顯著提高其催化活性。配位金屬離子于功能化石墨烯基材料表面不僅可在催化過程中原位生成催化活性物質金屬及金屬氧化物,且結合的石墨烯材料在降低感度、提升力學性能以及改善抗遷移性能等方面也表現出了突出作用。本書系統研究了單金屬負載型、雙金屬負載型以及配位型石墨烯基燃燒催化材料的制備、表征、催化熱分解以及在復合和雙基系推進劑中的應用,可為相關領域的科研人員提供有益的參考。
趙鳳起,中國兵器首席科學家,火炸藥燃燒國防科技重點實驗室學術委員會主任,研究方向為固體推進劑設計、燃燒理論及熱分析化學;享受國務院政府特殊津貼,先后入選“新世紀百千萬人才工程”國家級人選,獲國家科技工業“511人才工程”學術帶頭人,入選國防科工委第一批國防科技創新團隊帶頭人。曾任總裝火炸藥技術專業組組長,總裝科學技術委員會兼職委員,現任裝發部火箭發動機與固體推進劑技術專業組成員。,張明,工學博士,中國兵器第二〇四研究所助理研究員。主要研究方向為石墨烯基燃燒催化材料的制備及其在固體推進劑中的應用研究,主持參與國家自然科學基金、軍委裝備發展部重大預研項目、重點實驗室基金等多項科研項目。