国内外把关于微尺度燃烧机理及特性的研究均视为研究热点，因此这方面的研究层出不穷，再加上纳米科技的发展使得纳米铝热剂在微推进系统中的应用前景被广泛看好。而研究纳米铝热剂在微通道中的装药方式及燃烧规律可以为实现微推进系统中纳米铝热剂稳定燃烧提供一定指导。因此，国内外对于纳米铝热剂在微通道的燃烧特性及影响其稳定传播因素的研究［7-16］越来越多。以下将简要介绍国内外部分科研工作者的实验成果及研究现状。

1、  国内研究现状

微管因为其尺寸微小化从而引发了不同于宏观尺寸点传火规律的情况，这就出现了亟待解决的难题，因此国内研究人员广泛开展了对微尺度中含能材料燃烧规律的研究[7-9]，也取得了相当的成果。

刘建等人[7]采用高速摄像技术研究微小石英管中含B点火药的点传火规律。他们利用实验探索微小石英管中B/KNO3的点传火特性,实验显示:微小石英管壁面的热损耗和管道阻力是决定微小石英管中B/KNO3传火稳定性的主要原因。石英管的内径越小,其壁面的热损耗和管道的阻力就会越大,从而导致传火没有稳定的规律。B／KNO3在内径为1.0-2.0m的微管中中可以平稳传火、且燃速几乎没有改变。当管内的气压处于0.1～4.0 MPa时，B／KNO3的燃烧速度随气压的升高而变大，但变大的趋势并不符合已有的燃速指数规律。当微通道管径减小至0.5 mm时，传火并不稳定，燃烧速度随时间的增长而逐渐增大；当微管内径继续变小时，就会发生击穿现象从而引发传火中断。实验结果还显示在一定壁厚区域内，燃速与管壁厚度成反比。当微通道的管径变小时,其壁面热损耗和管道阻力逐渐变大,这便是此时传火不稳定的主要原因。在管径为0.5mm的微通道中,因为管道阻力变大,从而管腔中气压也变大,这就使传火失去平衡,传火速度随时间的延长逐渐增大,并且都比内径为1.0～2.0mm时的传火速度大。总体来看，在微小石英管中B/KNO3的燃速随其壁面热传导系数的增加而减小；而当材料一样时,燃速随着管壁厚度的增大而变小,当管壁厚度增大到一定程度时,燃速稳定在某个具体值左右。

汪洋等人[8]在微细石英管中探究B/AP复合材料的传热规律和燃速变化。他们使用红外热像仪记录微通道中B/AP复合材料的点传火完整图像，凭借察看微通道壁面上温度的变化规律，研究微管内的热量传递规律，并利用GRAFULA软件画图取点剖析红外照片，处理数据获得微通道内反应前端向前推进的速率，借此探讨微通道内径、质量比等因素对药剂燃烧速度的影响。实验结果显示，微通道中B／AP复合材料的点传火稳定性由管壁的热损耗和微管道效应联合作用，当材料反应热较大时，内径改变所导致的微管道效应是微通道中该材料传火不稳定的主导因素。对B/AP质量比为1∶1的复合材料而言，燃烧速度随着内径的变小而逐渐变大，此时微管道效应占主导地位；而对于B/AP质量比为1∶3的复合材料来说，燃烧速度随着内径的变小而逐渐变小，此时微管壁面热损失占主导地位。微通道的内径越小，B/AP质量比的改变对材料燃烧速度的影响更大。微通道中的复合材料在轴线方向上存在热量的传递，正在燃烧的材料将热量传导给后面还未反应的材料，随着热量的不断累积，未反应燃料的温度逐渐升高，当到达着火点后即被引燃，然后又是这个过程继续循环，直至燃烧结束。微细圆管中的管壁温度可分为4个不同的区域：入口高温区，扩散火焰区，预混火焰区以及未反应区，而混合物燃料中AP的分解速率控制着整个反应进程。

李和平等人[9]利用高速摄像机和光线光谱仪研究高氯酸铵(AP)作为氧化剂的几种含硼(B)燃料配方在微细圆管中的点传火特性，研究了各配方在微细圆管中的火焰形貌、点火延迟时间、光谱强度、稳定燃烧持续时间等特性，最后使用 Grafula软件处理高速摄像拍到的照片得到微细圆管中燃料的燃烧速度。实验结果显示：当含硼燃料配方中，B的质量分数为1／2时，都能持续、均匀、稳定的燃烧，火焰形貌平稳改变，燃速是4．25mm／s；而当样品中B的质量分数为2／3、3／4、4／5时，前半部分燃料虽然仍可持续燃烧，但火焰形貌极不稳定，导致后半段燃料被冲出微管；B的质量分数为5／6时，燃烧反应不能自维持。并且伴随着配方中B质量分数的增大，含B燃料燃烧剧烈程度和稳定性逐渐降低，特征光谱强度逐渐减弱，持续燃烧的时间不断缩短，而燃烧最剧烈的时刻提前，点火延迟时间呈现出缩短的趋势，其原因是：当加热不变时，AP的量越少，越容易分解释放氧，所以B更快的被氧化。 微尺度燃烧机理及特性国内外研究现状:http://www.chuibin.com/yanjiu/lunwen_206057.html