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推进剂是战略、战术导弹的主要动力能源，其燃烧性能是关键。在固体推进剂中加入燃烧催化剂是提高其燃烧效率的一种普遍且有效的做法。金属配合物类燃烧催化剂是目前工业应用中最广泛一类燃烧催化剂，而席夫碱由于其具有非常好的磁性、催化活性以及生物活性广泛应用于医学、生物学以及材料学等多个领域。
本工作以常见的一种席夫碱Salen为配体合成了四种金属有机配合物Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)和Pb(Salen)，并研究了它们对推进剂中含能组分的催化分解性能，讨论了Cu(Salen)对HMX-CMDB推进剂的燃烧催化性能。本论文主要包括以下内容：
1、采用液相分散沉淀法首先得到了目标配体，以此为基础合成出了Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)和Pb(Salen)等四种有机配合物，并成功得到了Salen、Ni(Salen)以及Cu(Salen)的单晶。通过元素分析、XRD单晶衍射、XRD粉末衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对配体以及配合物样品进行了结构和形貌的基础表征，证明成功合成了高纯度的配体以及配合物。
2、研究了四种配合物Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)以及Pb(Salen)对含能材料FOX-7和HMX的热催化分解影响以及催化分解机理。研究发现，Ni(Salen)和Pb(Salen)对FOX-7有非常明显的催化效果。对FOX-7/Ni(Salen)体系热分解过程机理研究发现，随着温度逐渐升高，FOX-7与Ni(Salen)之间首先发生相互作用，生成一种有机中间体和NiO，由FOX-7和Salen之间的相互作用产生的有机中间体和通过Ni(Salen)分解产生的NiO具有较高的催化活性，均有助于降低FOX-7的分解峰值温度。对于含能材料HMX，Mg(Salen)和Pb(Salen)的加入都对其分解有一定的催化效果。并研究了Mg(Salen)和Pb(Salen)对HMX热分解机理以及动力学方程，结果表明HMX/Mg(Salen)的强放热分解过程的反应动力学方程为dα/dT=41018.7/βα3/4exp(-3.99×104/T)；而HMX/Pb(Salen)的强放热分解过程的反应动力学方程为dα/dT=41018.7/βα3/4exp(-3.81×104/T)。
3、将Cu(Salen)引入到HMX-CMDB中进行燃烧性能测试并与苯甲酸铜(ΦCu)燃烧催化剂进行了燃烧催化性能对比。研究发现，相比于ΦCu催化剂，燃烧催化剂Cu(Salen)在燃速提高以及压强指数降低方面有更好的性能，在20MPa最大可使得HMX-CMDB推进剂的燃速达到28.82mm/s，而且其相对应的燃速压强指数最大仅为0.25。低压下，Cu(Salen)作为燃烧催化剂时能够使得催化效率达到3.10，比ΦCu催化剂在推进剂中的催化效率2.87更高，在压力最高时催化剂Cu(Salen)最低能够使得催化效率达到1.63，这对于固体推进剂HMX-CMDB的燃烧有非常大的积极意义。除此之外，通过推进剂燃烧火焰形貌、熄火断面形貌以及燃烧波结构进一步对推进剂燃烧机理做了深入探究。
本工作以常见的一种席夫碱Salen为配体合成了四种金属有机配合物Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)和Pb(Salen)，并研究了它们对推进剂中含能组分的催化分解性能，讨论了Cu(Salen)对HMX-CMDB推进剂的燃烧催化性能。本论文主要包括以下内容：
1、采用液相分散沉淀法首先得到了目标配体，以此为基础合成出了Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)和Pb(Salen)等四种有机配合物，并成功得到了Salen、Ni(Salen)以及Cu(Salen)的单晶。通过元素分析、XRD单晶衍射、XRD粉末衍射、红外光谱和扫描电镜等手段对配体以及配合物样品进行了结构和形貌的基础表征，证明成功合成了高纯度的配体以及配合物。
2、研究了四种配合物Ni(Salen)、Cu(Salen)、Mg(Salen)以及Pb(Salen)对含能材料FOX-7和HMX的热催化分解影响以及催化分解机理。研究发现，Ni(Salen)和Pb(Salen)对FOX-7有非常明显的催化效果。对FOX-7/Ni(Salen)体系热分解过程机理研究发现，随着温度逐渐升高，FOX-7与Ni(Salen)之间首先发生相互作用，生成一种有机中间体和NiO，由FOX-7和Salen之间的相互作用产生的有机中间体和通过Ni(Salen)分解产生的NiO具有较高的催化活性，均有助于降低FOX-7的分解峰值温度。对于含能材料HMX，Mg(Salen)和Pb(Salen)的加入都对其分解有一定的催化效果。并研究了Mg(Salen)和Pb(Salen)对HMX热分解机理以及动力学方程，结果表明HMX/Mg(Salen)的强放热分解过程的反应动力学方程为dα/dT=41018.7/βα3/4exp(-3.99×104/T)；而HMX/Pb(Salen)的强放热分解过程的反应动力学方程为dα/dT=41018.7/βα3/4exp(-3.81×104/T)。
3、将Cu(Salen)引入到HMX-CMDB中进行燃烧性能测试并与苯甲酸铜(ΦCu)燃烧催化剂进行了燃烧催化性能对比。研究发现，相比于ΦCu催化剂，燃烧催化剂Cu(Salen)在燃速提高以及压强指数降低方面有更好的性能，在20MPa最大可使得HMX-CMDB推进剂的燃速达到28.82mm/s，而且其相对应的燃速压强指数最大仅为0.25。低压下，Cu(Salen)作为燃烧催化剂时能够使得催化效率达到3.10，比ΦCu催化剂在推进剂中的催化效率2.87更高，在压力最高时催化剂Cu(Salen)最低能够使得催化效率达到1.63，这对于固体推进剂HMX-CMDB的燃烧有非常大的积极意义。除此之外，通过推进剂燃烧火焰形貌、熄火断面形貌以及燃烧波结构进一步对推进剂燃烧机理做了深入探究。