推進劑在火箭發動機燃燒過程中的氧化機理研究

2023年12月25日發(作者：定格在記憶中的畫面)

推進劑在火箭發動機燃燒過程中的氧化機理研究

推進劑在火箭發動機燃燒過程中起著至關重要的作用。它們不僅提供燃料，還需要在高溫高壓下穩定燃燒，同時也需要保證在燃燒過程中不會對環境造成太大的污染。

在推進劑中，氧化劑是不可或缺的一部分。氧化劑可以與燃料中的可燃物反應，釋放出大量的熱能，從而推動火箭發射。然而，氧化劑在燃燒過程中的氧化機理卻是一個復雜而令人困惑的問題。

推進劑中常見的氧化劑包括氯酸銨、硝酸銨、高氯酸銨等。這些氧化劑在高溫下會產生自燃性能，并和燃料進行劇烈的化學反應。這個過程中，氧化劑的熱解和氧化作用是至關重要的。

氧化劑的熱解是指當氧化劑被加熱后，其分子會斷裂成更小的分子。這個過程會導致氧化劑的體積和密度發生變化，并釋放出熱能。隨著熱解過程的進行，氧化劑中的氧被釋放出來，這個氧將與燃料中的可燃物反應，產生大量的熱能和燃燒產物。然而，熱解是一個高度催化的過程，需要一個催化劑來促進分子的斷裂。通常情況下，磷酸銨和氯化銨會作為催化劑加入到氧化劑中。

另外，氧化劑還會發生氧化反應。氧化劑中的氧和燃料中的可燃物反應，可以產生燃燒所需要的能量。這個過程中，氧化劑的分子和燃料中的可燃物會結合在一起，形成不穩定的燃燒產物。這個燃燒產物可以迅速分解，釋放出更多的熱能，并轉化成穩定的燃燒產物。在這個過程中，還需要一些輔助劑來促進反應的進行。這些輔助劑可能是金屬粉末、金屬氧化物或羰基化合物等。

當氧化劑和燃料加熱后，它們會產生沉淀、氣體、煙霧等不同的燃燒產物。其中，一些燃燒產物對環境和火箭發動機本身都有不良的影響。例如，在氯酸銨作為

氧化劑的推進劑中，氯化氫是一個不穩定的燃燒產物，會產生腐蝕性，并會對火箭發動機本身造成一定的損害。因此，在推進劑的配方設計中，需要考慮這些燃燒產物，以便減少它們的生成和排放。

總之，在火箭發動機燃燒過程中，氧化劑的氧化機理起著至關重要的作用。熱解和氧化反應是氧化劑中最為重要的反應，需要一些催化劑和輔助劑來促進反應的進行。在推進劑中，需要考慮燃燒產物的生成和排放，以便減少對環境和火箭發動機本身的損害。這些問題需要通過深入研究才能得以解決，以便不斷提高火箭發射的效率和可靠性。