臺灣博碩士論文加值系統

本研究係探討添加各類燃速調節劑於不同粒徑之過氯酸銨與其混合物的熱分解特性。藉由微差掃描熱卡計及熱重分析儀量測其熱化學性質，據以評估各類燃速調節劑對其熱分解之影響。結果顯示，添加與未添加燃速調節劑之AP的高溫熱解峰溫，會隨著粒徑的增大而提昇；其次，KMnO4等5種加速型燃速調節劑，對AP的熱分解同樣具有正催化作用，而CaCO3等5種抑制型燃速調節劑，除(NH2)2CO有少許的抑制效果外，餘卻有正催化作用，進一步對其混合物進行熱分析，結果發現添加鋁粉對推進劑燃燒速率的抑制扮演重要的角色。

In this thesis, the thermal decomposition characteristics of different sizes ammonium perchlorate (AP) particles and its mixture with the addition of various burning-rate modifiers were explored. The thermochemical properties of samples were measured by means of differential scanning calorimetry and thermogravimetry analysis, and then the effects of the various burning-rate modifiers on the thermal decomposition of those samples were also evaluated. The research results showed that the peak temperature of the high-temperature thermal decomposition of AP particles with/without burning-rate modifiers are increased with increasing the particle sizes. Furthermore, for 5 accelerated burning-rate modifiers, all of them showed the same positive catalytic reactions for the thermal decomposition of AP, and for another 5 inhibited burning-rate modifiers, the (NH2)2CO had same inhibited effect, but others had positive catalytic effect. Finally, the thermal analysis of mixtures were carried out. The results of analysis showed that aluminum powder acted as an important role with regard to the inhibition of burning rate for propellants.

誌謝 ii
摘要 iii
ABSTRACT iv
目錄 v
表目錄 viii
圖目錄 ix
1. 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究目的 1
1.3 研究方法 2
2. 文獻探討 4
2.1 過氯酸銨的性質與應用 4
2.2 粒徑大小對過氯酸銨之影響 5
2.3 過氯酸銨之熱分解研究 6
2.3.1 熱分析技術之應用 6
2.3.2 過氯酸銨之熱分解反應 8
2.4 燃速調節劑之特性與應用 11
2.4.1 燃速調節劑之發展 12
2.4.2 燃速調節劑影響過氯酸銨之研究 13
3. 實驗 16
3.1 實驗藥品 16
3.2 實驗儀器 17
3.2.1 微差掃描熱卡計 17
3.2.2 雷射粒徑分析儀 17
3.3 實驗配方 18
3.4 實驗程序 19
3.4.1 各類藥品之整備 19
3.4.2 實驗藥品之混拌作業 20
3.4.3 熱化學特性實驗 20
4. 結果與討論 22
4.1 AP原料之熱化學特性分析 22
4.1.1 平均粒徑100μm之AP原料 22
4.1.2 不同粒徑AP原料之比較 24
4.2 AP與燃速調節劑混拌之熱化學特性分析 28
4.2.1 不同粒徑AP與KMnO4混拌 32
4.2.2 不同粒徑AP與Fe2O3混拌 35
4.2.3 不同粒徑AP與K2Cr2O7混拌 37
4.2.4 不同粒徑AP與V2O5混拌 40
4.2.5 不同粒徑AP與nTiO2混拌 42
4.2.6 不同粒徑AP與CaCO3混拌 45
4.2.7 不同粒徑AP與CaO混拌 47
4.2.8 不同粒徑AP與SrCO3混拌 50
4.2.9 不同粒徑AP與(NH4)2C2O4混拌 52
4.2.10 不同粒徑AP與(NH2)2CO混拌 55
4.2.11 AP與燃速調節劑混拌之催化效果比較 58
4.3 組合推進劑配方與燃速調節劑混拌之熱化學特性分析 60
5. 結論 65
參考文獻 66
附錄A 不同粒徑AP之熱分析圖譜（SDT-2960熱分析儀） 70
附錄B 不同粒徑AP之熱分析圖譜（DSC Q-20熱分析儀） 71
附錄C 不同粒徑AP與燃速調節劑混拌之熱分析圖譜 72
自傳 82

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