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赤煙硝酸

Wikipedia · 2026-07-18 维基百科 👁 0 阅读

紅色發煙硝酸（RFNA）是一種可儲存的氧化劑，可用作火箭推進劑。由84%硝酸（）、13%四氧化二氮、1%水組成。紅色發煙硝酸的顏色是由於四氧化二氮部分分解形成二氧化氮，二氧化氮溶解直至液體飽和，並產生具有紅色窒息有毒煙霧。紅色發煙硝酸增加了可燃材料的可燃性，並且在與水反應時會高度放熱。

红烟硝酸作为一种可贮存推进剂在火箭导弹技术中获得了广泛应用，其主要优点是可预先加注于导弹贮箱内长期贮存而使导弹随时处于待发状态，其密度大，冰点低，沸点高，与肼类、胺类等燃料可组成自燃推进剂而无需专门点火装置，例如红烟硝酸AK-27K（27%的四氧化二氮）与偏二甲肼在常温25℃和低温-40℃时的着火延滞期(从相遇到着火)仅分别为3毫秒和6毫秒。此外，红烟硝酸具有雄厚的工业基础。因此红烟硝酸在防空导弹、中程弹道导弹和大型运载火箭的上面级中获得应用。但是，红烟硝酸在贮存和使用中经常遇到的突出问题是腐蚀问题，主要表现在:

贮存容器气相腐蚀严重。铝和铝合金及不锈钢贮存容器都在贮罐内壁的气相部份产生严重腐蚀，而且有的还积存了较多的腐蚀产物，在贮罐底部则有更多的腐蚀沉积物。

管道阀件腐蚀严重。贮罐和管道上的取样阀、液面计阀、球阀以及较细的取样管、测压管等，有的转动不灵甚至卡死，有的拆开检查内部腐蚀严重，较细的管道有的腐蚀穿孔，有的被堵塞。

滤网堵塞，影响操作。管道中有的过滤器滤网被腐蚀产物严重堵塞，需清洗和更换，延长了推进剂转注等操作时间。

影响性能，甚至变质。红烟硝酸对罐、阀、管道的腐蚀也直接影响了红烟硝酸本身的质量，所产生的絮状或颗粒状腐蚀产物影响了性能，严重时报废。更有甚者，如果含胶状腐蚀产物红烟硝酸通过地面管道系统而加注到导弹贮箱中去，就可能会堵塞弹上发动机氧化剂喷嘴前的滤网而使发动机不能正常工作，推力下降，甚至造成无可挽回的重大损失。任何此類組合都稱為“抑制红烟硝酸”（又称加阻蚀剂的红发烟硝酸，inhibited RFNA、IRFNA），因為硝酸會腐蝕大多數容器材料。为了降低红烟硝酸对铝及铝合金、不锈钢材料的腐蚀性能，在其中加入了缓蚀剂磷酸和氢氟酸。如果单用磷酸，缓蚀效果不佳，而且只有其浓度在0.8%附近缓蚀效果才较明显，含量大于1%或低于0.5%后，不仅不能起缓蚀作用，反而会加快腐蚀。如果单用氢氟酸，由于能在金属表面生成一层不溶解和难以渗透的氟化铝保护层而起到钝化作用。但它易挥发，而且含量若增加1%，会使红烟硝酸与偏二甲肼组合的比推力下降0.9秒，因此其含量必须控制在0.4%至0.7%之间。而采用磷酸和氢氟酸混合缓蚀剂，则比两者单独采用要好得多。由于运输、贮存过程中，缓蚀剂含量会逐渐降低。特别是腐蚀产物的产生也要消耗缓蚀剂。所以在贮存过程中要定期对红烟硝酸进行一次全分析（一般半年），其中包括分析缓蚀剂含量，必要时要给予补充。

紅色發煙硝酸可以是單一推進劑的組成部分；溶解有硝酸胺等物質，可用作火箭的唯一燃料。這是低效的，通常不以這種方式使用。

在第二次世界大戰期間，德軍在一些火箭使用了紅色發煙硝酸。使用的混合物稱為S-（96%硝酸、4%氯化鐵作為點火催化劑

成分

  • IRFNA IIIa：83.4% HNO3, 14% NO2, 2% H2O, 0.6% HF
  • IRFNA IV HDA：54.3% HNO3, 44% NO2, 1% H2O, 0.7% HF
  • S-Stoff：96% HNO3, 4% FeCl3
  • SV-Stoff：94% HNO3, 6% N2O4
  • AK20：80% HNO3, 20% N2O4
  • AK20F：80% HNO3, 20% N2O4, fluorine-based inhibitor
  • AK20I：80% HNO3, 20% N2O4, iodine-based inhibitor
  • AK20K：80% HNO3, 20% N2O4, fluorine-based inhibitor
  • AK27I：73% HNO3, 27% N2O4, iodine-based inhibitor
  • AK27P：73% HNO3, 27% N2O4, fluorine-based inhibitor

腐蝕
#IRFNA氫氟酸含量
#*當紅色發煙硝酸用作火箭燃料氧化劑時，通常具有約0.6%氟化氫含量。目的是充當腐蝕抑製劑。
#RFNA水含量
#*為了測試水含量，80% HNO3、8–20% NO2和其餘H2O的樣品取決於樣品NO2的不同含量。當RFNA含有HF時，平均H2O%介於2.4%和4.2%之間。當RFNA不含HF時平均H2O%介於0.1%和5.0%之間。考慮腐蝕產生的金屬雜質，H2O%增加，H2O%在2.2%~8.8%之間
#RFNA對金屬的腐蝕

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外部鏈接

#氧化性酸 #火箭氧化劑

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