摘要
硼是一种高能固体燃料,其燃烧热值的准确测定十分重要。用甲醇-水混合溶剂洗脱去除硼粉表面的氧化物,然后用氢氧化钠溶液滴定洗脱液中硼酸含量,计算得到500 nm原始硼粉表面氧化层平均厚度为1.8~5.5 nm,40 nm原始硼粉表面氧化层平均厚度0.5~1.6 nm,采用氧弹法测定了500 nm和40 nm原始硼粉及其去除氧化物后的燃烧热值,通过滴定法分析燃烧产物中硼酸含量,换算得到实际燃烧的单质硼质量,从而计算出单质硼燃烧热值。实验结果表明,500 nm原始硼粉及其去除氧化物后燃烧得到的单质硼平均燃烧热值分别为55.2±0.8 kJ·g~(-1)和55.4±1.2 kJ·g~(-1),两者非常接近,且落在文献值范围内;40 nm原始硼粉及其去除氧化物后燃烧得到的单质硼平均燃烧热值分别为53.3±0.9 kJ·g~(-1)和51.6±0.9 kJ·g~(-1),略低于文献值。为了准确测量单质硼的燃烧热值,宜选择颗粒尺寸较大(如500 nm)的硼粉样品。在上述厚度范围内,氧化层对500 nm原始硼粉或40 nm原始硼粉的燃烧效率均无影响。当硼颗粒的尺寸为40~500 nm时,燃烧效率也与硼颗粒的粒径大小无关。
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