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本文以来源广泛,成本低廉,绿色环保无毒害的偶氮二甲酰胺(ADC)为可燃剂,以性能稳定,吸湿性小的碱式硝酸铜(BCN)为氧化剂,对5种不同氧平衡的ADC/BCN气体发生剂配方进行了热性能及燃烧性能测试。最后通过添加四种过渡金属氧化物(CuO, ZnO, MnO2, Fe2O3)来优化ADC/BCN气体发生剂的性能,旨在设计一种燃烧温度低,燃气清洁型气体发生剂。采用TG/DSC联合热分析仪对5种不同氧平衡的ADC/BCN气体发生剂的反应过程进行了研究,结果表明,ADC/BCN混合物的初始反应温度比ADC、BCN纯物质的分解温度明显提前,整个反应过程可分为两步。ADC/BCN/MOx混合物的反应过程和ADC/BCN是相近的,只是峰温和峰的强度稍有不同。全自动量热仪及热电偶接触式测温法测量结果都表明,随着氧平衡的增加,ADC/BCN气体发生剂的燃烧热和燃烧温度都趋于减少,燃烧热最大值为2109.5kJ/kg,最小值为1489.5kJ/kg;当氧平衡为-5时,燃烧温度最高,为880℃,氧平衡为+10时,燃烧温度最低,为760℃。除了MnO2,金属氧化物CuO,ZnO,Fe2O3的加入均有利于ADC/BCN气体发生剂燃烧热、燃温的降低。烟气分析仪测试有害气体含量结果表明,随着氧平衡的增加,ADC/BCN燃气中CO、NOx含量大致呈上升趋势,氧平衡为-5时,CO、NOx含量最低,分别为9890、550ppm。CuO, ZnO和Mn02的加入能明显减少ADC/BCN产气中CO的含量,而NOx的含量稍有增加。密闭爆发器测试结果表明ADC/BCN/CuO样品的压力平均上升速度值最大,且CuO的加入可以减少ADC/BCN气体发生剂的点火延迟时间。综合来看,ADC/BCN/CuO气体发生剂具有燃烧热(1900.5kJ/kg),燃温(735℃)较低,燃气中CO含量最低(8390ppm)等优点,是理想的气体发生剂之选。