关于YF100火箭发动机点火方式的建议

曾经求教过的，未有回应。想在此再多一嘴，说一下我们的液氧煤油火箭发动机的点火方式改进。目前我们的煤油机的点火工质用三乙基铝、三乙基硼，其并不安全、亦不环保……我们可否将其搞成过氧化氢催化点火。理由如下：
   （1）、过氧化氢在火箭推进中的应用历史非常之久远（诸如英国的伽馬发动机），在国内亦有YF85（A）过氧化氢煤油火箭发动机。当其用于航天任务时，过氧化氢的催化剂已可以完全不用贵金属，而只用到普通金属氧化物即可，可保证低使用成本下的高可靠性。
   （2）、现在RD170及我们的YF100所用的三乙基铝、三乙基硼点火工质存在燃烧残留物的问题且残留物极不易清理。这件事从当年张贵田老师的大文里可见，其中说，清理技术在独联体国家有，但被认为是"know how",出让该技术要数百万之巨资（不记的是美金还是卢布？）。现在可以认为之所以不易清理，应是有点火工质的“功劳”的，至少也有部份原因。
   （3）、本人曾在08年2月到11年3月从事过PPC树酯生产研发，其间“有幸”大量接触到与三乙基铝、三乙基硼性质相似的二乙基锌及三异丁基铝（聚合过程的催化剂）。相关人员全部经常被其生产过程中的烟尘及“怪异味道”侵扰（相应的防毒面具其实是只能保命不能保健康），未被其“无名之火”（与空气或其它氧化性介质接触即燃、与水接触则剧烈反应气化直致爆炸、与皮肤接触就更悲催……）烧到者了了，其中最惊心的一次是在做纯化时，百余公斤二乙基锌分解，其管道、容器、阀件、指示仪表无一幸免的内部大量结垢（事后的分析是因为杂质及系统控制温度问题）。其结垢的清理可以用痛苦一词来形容却又不足以表达出实际的悲催，用大量烧碱浸、用硝酸泡都曾试过……


      附上当年的产品说明：



一、二乙基锌物化性质

化学分子式：                         Zn(C2H5)2

分子量：                              123.5

纯度：                               95%以上

熔点(101.325KPa) :                     —30℃

沸点(101.325KPa) :                     118℃

液体密度(15℃, 100KPa)                1226Kg/m3

气体密度:                             4.3Kg/m3

气化热(118℃, 101.325KPa) :             40.193KJ/Kg

蒸气压(0℃):                          0.479KPa  

          (10℃):                         1 KPa

(50℃):                         7KPa     

折射率(液体20℃, 101.325KPa) :         1.4983

着火点:                               室温

毒性等级：                             0

二、二乙基锌的热稳定性

二乙基锌对热不稳定，并在升温过程中很快分解，且是放热反应。一旦热分解发生就会变成失控反应，除非有特殊措施，否则是无法制止的。将一定量的二乙基锌放在密封容器中，由于慢慢分解，会使其温度自动上升，直至出现危险的分解点。根据实验结果及资料表明，在不同温度下，二乙基锌的半衰期如表：


温度，℃ 半衰期

120   10天

150   1天

200   几分钟



三、二乙基锌应用方向

1、二乙基锌主要用环氧化物的开环聚合，它具有非常强的还原性，能参与一些特殊反应。

2、二乙基锌是一种活性极高的催化剂，能使一些非常不活泼的物质发生反应。

3、对纸质文物进行保护和修复。

4、对醛、苯甲醛的不对称性加成、对映选择性加成及立体选择性加成反应。

5、芳香醛的不对称烷基化反应。

6、阴离子聚合的反应。

7、二乙基锌是化合物半导体薄膜材料的重要生长方法MOCVD的一种MO源。

8、高能航空和导弹燃料。

四、二乙基锌安全技术指标

1、二乙基锌极易着火，在空气中室温下无需火源的情况下就会着火，遇水、氧化剂、酸类、碱类等结构中含氧的其它化合物发生剧烈反应，如泄漏时溶液能与空气反应放出热量，使溶剂迅速挥发，增大潜在的危险，溶液也能使皮肤严重烧伤。

2、储存容器必须无氧无水、无泄漏、能耐一定的压力、不易破碎、有易于操作的出口。

3、长途运输时使用特制的钢瓶，并充惰性气体保护，在实验室使用时可以装在密封的两口玻璃瓶或者特制的密封的玻璃容器中。

4、如着火应立即掐断泄漏源，然后用砂、硅藻土、蛭石灭火，禁止使用水、泡沫或卤代物灭火剂，接触皮肤时，用大量水冲洗，严重时去医院治疗。

五、二乙基锌的包装及运输

1、100—500ml不同容积的特制玻璃瓶包装。此类包装主要针对年使用量较小的国内外大学、研究院、所的实验室研究人员，可以装纯二乙基锌也可选用甲苯或者正己烷等适当的溶剂，将二乙基锌配成一定浓度的溶液，这种包装操作使用安全方便。

2、1Kg、2kg、5kg、100kg 等不同容量的特制不锈钢瓶包装。此类包装适合于较大使用量的客户，运输储存中安全方便。


曾经求教过的，未有回应。想在此再多一嘴，说一下我们的液氧煤油火箭发动机的点火方式改进。目前我们的煤油机的点火工质用三乙基铝、三乙基硼，其并不安全、亦不环保……我们可否将其搞成过氧化氢催化点火。理由如下：
   （1）、过氧化氢在火箭推进中的应用历史非常之久远（诸如英国的伽馬发动机），在国内亦有YF85（A）过氧化氢煤油火箭发动机。当其用于航天任务时，过氧化氢的催化剂已可以完全不用贵金属，而只用到普通金属氧化物即可，可保证低使用成本下的高可靠性。
   （2）、现在RD170及我们的YF100所用的三乙基铝、三乙基硼点火工质存在燃烧残留物的问题且残留物极不易清理。这件事从当年张贵田老师的大文里可见，其中说，清理技术在独联体国家有，但被认为是"know how",出让该技术要数百万之巨资（不记的是美金还是卢布？）。现在可以认为之所以不易清理，应是有点火工质的“功劳”的，至少也有部份原因。
   （3）、本人曾在08年2月到11年3月从事过PPC树酯生产研发，其间“有幸”大量接触到与三乙基铝、三乙基硼性质相似的二乙基锌及三异丁基铝（聚合过程的催化剂）。相关人员全部经常被其生产过程中的烟尘及“怪异味道”侵扰（相应的防毒面具其实是只能保命不能保健康），未被其“无名之火”（与空气或其它氧化性介质接触即燃、与水接触则剧烈反应气化直致爆炸、与皮肤接触就更悲催……）烧到者了了，其中最惊心的一次是在做纯化时，百余公斤二乙基锌分解，其管道、容器、阀件、指示仪表无一幸免的内部大量结垢（事后的分析是因为杂质及系统控制温度问题）。其结垢的清理可以用痛苦一词来形容却又不足以表达出实际的悲催，用大量烧碱浸、用硝酸泡都曾试过……


      附上当年的产品说明：



一、二乙基锌物化性质

化学分子式：                         Zn(C2H5)2

分子量：                              123.5

纯度：                               95%以上

熔点(101.325KPa) :                     —30℃

沸点(101.325KPa) :                     118℃

液体密度(15℃, 100KPa)                1226Kg/m3

气体密度:                             4.3Kg/m3

气化热(118℃, 101.325KPa) :             40.193KJ/Kg

蒸气压(0℃):                          0.479KPa  

          (10℃):                         1 KPa

(50℃):                         7KPa     

折射率(液体20℃, 101.325KPa) :         1.4983

着火点:                               室温

毒性等级：                             0

二、二乙基锌的热稳定性

二乙基锌对热不稳定，并在升温过程中很快分解，且是放热反应。一旦热分解发生就会变成失控反应，除非有特殊措施，否则是无法制止的。将一定量的二乙基锌放在密封容器中，由于慢慢分解，会使其温度自动上升，直至出现危险的分解点。根据实验结果及资料表明，在不同温度下，二乙基锌的半衰期如表：


温度，℃ 半衰期

120   10天

150   1天

200   几分钟



三、二乙基锌应用方向

1、二乙基锌主要用环氧化物的开环聚合，它具有非常强的还原性，能参与一些特殊反应。

2、二乙基锌是一种活性极高的催化剂，能使一些非常不活泼的物质发生反应。

3、对纸质文物进行保护和修复。

4、对醛、苯甲醛的不对称性加成、对映选择性加成及立体选择性加成反应。

5、芳香醛的不对称烷基化反应。

6、阴离子聚合的反应。

7、二乙基锌是化合物半导体薄膜材料的重要生长方法MOCVD的一种MO源。

8、高能航空和导弹燃料。

四、二乙基锌安全技术指标

1、二乙基锌极易着火，在空气中室温下无需火源的情况下就会着火，遇水、氧化剂、酸类、碱类等结构中含氧的其它化合物发生剧烈反应，如泄漏时溶液能与空气反应放出热量，使溶剂迅速挥发，增大潜在的危险，溶液也能使皮肤严重烧伤。

2、储存容器必须无氧无水、无泄漏、能耐一定的压力、不易破碎、有易于操作的出口。

3、长途运输时使用特制的钢瓶，并充惰性气体保护，在实验室使用时可以装在密封的两口玻璃瓶或者特制的密封的玻璃容器中。

4、如着火应立即掐断泄漏源，然后用砂、硅藻土、蛭石灭火，禁止使用水、泡沫或卤代物灭火剂，接触皮肤时，用大量水冲洗，严重时去医院治疗。

五、二乙基锌的包装及运输

1、100—500ml不同容积的特制玻璃瓶包装。此类包装主要针对年使用量较小的国内外大学、研究院、所的实验室研究人员，可以装纯二乙基锌也可选用甲苯或者正己烷等适当的溶剂，将二乙基锌配成一定浓度的溶液，这种包装操作使用安全方便。

2、1Kg、2kg、5kg、100kg 等不同容量的特制不锈钢瓶包装。此类包装适合于较大使用量的客户，运输储存中安全方便。