2020年度上海市科技獎勵提名工作正在進(jìn)行,根據(jù)《上海市科學(xué)技術(shù)獎勵規(guī)定》(2019年滬府令18號)和《上海市科學(xué)技術(shù)獎勵規(guī)定實(shí)施細(xì)則》,為確保獎勵的公正性和嚴(yán)肅性,現(xiàn)將本年度由中國科學(xué)院上海分院提名的上海市技術(shù)發(fā)明獎候選項(xiàng)目的項(xiàng)目名稱、主要完成單位、主要完成人、項(xiàng)目簡介、知識產(chǎn)權(quán)情況、代表性論文目錄、提名等級在“中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所”網(wǎng)站上公布一周,征求意見。
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中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所 特此公告。
2020年6月2日
項(xiàng)目名稱: 高活性HAN基無毒單元液體推進(jìn)劑技術(shù)及應(yīng)用
知識產(chǎn)權(quán)情況:
1) 黃海豐, 楊軍, 楊普, 李曉強(qiáng), 李慧, 俞艷, 鄧敏智, 邱少君, 郭濤, 劉敏. 氨基(氧化)呋咱及其衍生物的偶氮化反應(yīng)新方法. 中國,專利授權(quán)號ZL 201310045717.3. 授權(quán)日期:2015.10.28.
2) 李慧, 楊軍, 俞艷, 李曉強(qiáng). 可視化點(diǎn)火延遲期測試裝置及其測試方法. 中國,專利授權(quán)號ZL 201318002620.5. 授權(quán)日期:2015.10.14.
發(fā)表論文著作情況:
1) Haifeng Huang, Junhong Zhou, Yameng Shi, Jun Yang*. The preparation and characterization of two composite energetic salts based on 3,4-dinitraminofurazan. ChemSelect., 2017, 2, 8612-8617.
2) Haifeng Huang, Yameng Shi, Yanfang Liu, Jun Yang*. 1,2,4,5-Dioxadiazine-functionalized [N–NO2]? furazan energetic salts. Dalton Trans., 2016, 45, 15382-15389.
3) Haifeng Huang, Yameng Shi, Yanfang Liu, Jun Yang*. High-oxygen-balance furazan anions: A good choice for high-performance energetic salts. Chem. Asian J., 2016, 11, 1688-1696.
4) Haifeng Huang, Yameng Shi, Yanfang Liu, Jun Yang*. Thermally stable energetic salts based on 3-nitramino-4-tetrazolefurazan. RSC Adv., 2016, 6, 64568-64574.
5) Ying Li, Haifeng Huang, Xiangyang Lin, Renming Pan, Jun Yang*. Novel dinitromethyl-featured polynitro energetic Salts. Dalton Trans., 2016, 45, 15644-15650.
6) Ying Li, Haifeng Huang, Xiangyang Lin, Renming Pan*, Jun Yang*. Oxygen-rich anion based energetic salts with high detonation performances. RSC Adv., 2016, 6, 54310-54317.
7) Haifeng Huang, Yameng Shi, Jun Yang*. Thermal characterization of the promising energetic material TKX-50. J. Therm. Anal. Calorim., 2015, 121, 705-709.
8) Haifeng Huang, Yameng Shi, Jun Yang*. Compatibility study of dihydroxylamonium 5,5’-bistetrazole-1,1’-diolate (TKX-50) with some energetic materials and inert materials. J. Energ. Mater., 2015, 33, 66-72.
主要完成單位: 中國科學(xué)院上海有機(jī)化學(xué)研究所
主要完成人:楊軍、李慧、黃海豐、俞艷、李曉強(qiáng)
提名等級:上海市技術(shù)發(fā)明一等獎
項(xiàng)目簡介:
無毒單組元液體推進(jìn)劑具有密度比沖高、安全無毒、冰點(diǎn)低等優(yōu)點(diǎn),其在“衛(wèi)星、飛船、導(dǎo)彈、火箭”姿軌控推進(jìn)系統(tǒng)中可替代傳統(tǒng)劇毒肼推進(jìn)劑,在型號重復(fù)使用、縮短地面加注時(shí)間、特別是載人航天任務(wù)中的航天員健康與飛船安全保障等方面具有重要意義。
在總裝備部863-702課題和中國科學(xué)院部署項(xiàng)目的資助下,研究團(tuán)隊(duì)針對無毒HAN基單元推進(jìn)劑活性差導(dǎo)致的發(fā)動機(jī)預(yù)熱能耗高,推進(jìn)劑活性、能量和燃燒溫度三者之間的匹配性等關(guān)鍵難題,提出了無毒單元液體推進(jìn)劑的催化分解燃燒機(jī)理,發(fā)展了一系列高活性高能離子鹽助劑及相應(yīng)高活性HAN基無毒單元推進(jìn)劑,并建立了無毒單元液體推進(jìn)劑快速篩選評價(jià)方法。研制的高能高活性HAN基無毒單元推進(jìn)劑HB510通過了百余臺發(fā)動機(jī)地面考核,并已作為核心動力材料應(yīng)用于我國新一代載人飛船試驗(yàn)船返回艙。
本項(xiàng)目主要科學(xué)研究發(fā)現(xiàn)總結(jié)為以下三個方面:
(1)設(shè)計(jì)、合成了一系列基于無毒單元推進(jìn)劑應(yīng)用的新型高能離子鹽。通過離子鹽氧平衡、陰陽離子匹配性調(diào)控,可獲得滿足設(shè)計(jì)能量要求的高能離子鹽。
(2)發(fā)展了單元液體推進(jìn)劑快速篩選評價(jià)用“可視化點(diǎn)火延遲期測試裝置及其測試方法”。傳統(tǒng)發(fā)動機(jī)試驗(yàn)評價(jià)方法需要1-4周時(shí)間和5公斤推進(jìn)劑用量,應(yīng)用該方法開展推進(jìn)劑活性的初步評價(jià)可將時(shí)間縮短到1秒、推進(jìn)劑用量降低至1毫升,該方法操作簡單、普適性強(qiáng),大幅度降低了單元液體推進(jìn)劑的研制周期和測試成本。
(3)以高能離子鹽作為活性助劑,開展了高活性無毒單元推進(jìn)劑配方研究。通過無毒單元推進(jìn)劑的高催化燃燒比設(shè)計(jì),提升了具備催化分解活性的高能離子鹽在無毒HAN基單組元液體推進(jìn)劑中的比例,并通過可視化點(diǎn)火延遲期測試方法篩選了600余種推進(jìn)劑配方,其中最優(yōu)配方HB510實(shí)現(xiàn)了在120℃低溫條件下(相對于美國300℃)的快速反應(yīng),滿足了400N大推力無毒單元發(fā)動機(jī)的低溫可靠啟動要求。
基于以上研究工作,在國內(nèi)外學(xué)術(shù)期刊發(fā)表論文8篇,授權(quán)中國專利2項(xiàng),培養(yǎng)了博后、博士、碩士研究生20余名。項(xiàng)目第一完成人在國內(nèi)外學(xué)術(shù)會議上作大會報(bào)告2次,該項(xiàng)目研究成果對等領(lǐng)域具有重要意義,推動了液體含能材料的研究與發(fā)展。