2020年度上海市科技獎勵提名工作正在進行,根據(jù)《上海市科學技術(shù)獎勵規(guī)定》(2019年滬府令18號)和《上海市科學技術(shù)獎勵規(guī)定實施細則》,為確保獎勵的公正性和嚴肅性,現(xiàn)將本年度由中國科學院上海分院提名的上海市技術(shù)發(fā)明獎候選項目的項目名稱、主要完成單位、主要完成人、項目簡介、知識產(chǎn)權(quán)情況、代表性論文目錄、提名等級在“中國科學院上海有機化學研究所”網(wǎng)站上公布一周,征求意見。
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中國科學院上海有機化學研究所 特此公告。
2020年6月2日
項目名稱: 高活性HAN基無毒單元液體推進劑技術(shù)及應用
知識產(chǎn)權(quán)情況:
1) 黃海豐, 楊軍, 楊普, 李曉強, 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. 可視化點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: 中國科學院上海有機化學研究所
主要完成人:楊軍、李慧、黃海豐、俞艷、李曉強
提名等級:上海市技術(shù)發(fā)明一等獎
項目簡介:
無毒單組元液體推進劑具有密度比沖高、安全無毒、冰點低等優(yōu)點,其在“衛(wèi)星、飛船、導彈、火箭”姿軌控推進系統(tǒng)中可替代傳統(tǒng)劇毒肼推進劑,在型號重復使用、縮短地面加注時間、特別是載人航天任務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課題和中國科學院部署項目的資助下,研究團隊針對無毒HAN基單元推進劑活性差導致的發(fā)動機預熱能耗高,推進劑活性、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劑的催化分解燃燒機理,發(fā)展了一系列高活性高能離子鹽助劑及相應高活性HAN基無毒單元推進劑,并建立了無毒單元液體推進劑快速篩選評價方法。研制的高能高活性HAN基無毒單元推進劑HB510通過了百余臺發(fā)動機地面考核,并已作為核心動力材料應用于我國新一代載人飛船試驗船返回艙。
本項目主要科學研究發(fā)現(xiàn)總結(jié)為以下三個方面:
(1)設計、合成了一系列基于無毒單元推進劑應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,可獲得滿足設計能量要求的高能離子鹽。
(2)發(fā)展了單元液體推進劑快速篩選評價用“可視化點火延遲期測試裝置及其測試方法”。傳統(tǒng)發(fā)動機試驗評價方法需要1-4周時間和5公斤推進劑用量,應用該方法開展推進劑活性的初步評價可將時間縮短到1秒、推進劑用量降低至1毫升,該方法操作簡單、普適性強,大幅度降低了單元液體推進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劑配方研究。通過無毒單元推進劑的高催化燃燒比設計,提升了具備催化分解活性的高能離子鹽在無毒HAN基單組元液體推進劑中的比例,并通過可視化點火延遲期測試方法篩選了600余種推進劑配方,其中最優(yōu)配方HB510實現(xiàn)了在120℃低溫條件下(相對于美國300℃)的快速反應,滿足了400N大推力無毒單元發(fā)動機的低溫可靠啟動要求。
基于以上研究工作,在國內(nèi)外學術(shù)期刊發(fā)表論文8篇,授權(quán)中國專利2項,培養(yǎng)了博后、博士、碩士研究生20余名。項目第一完成人在國內(nèi)外學術(shù)會議上作大會報告2次,該項目研究成果對等領(lǐng)域具有重要意義,推動了液體含能材料的研究與發(fā)展。