固體推進劑中添加金屬燃料是高能富燃料推進劑當前的一個重要發展方向,可用作推進劑金屬燃燒劑的主要有熱值較高的硼、鎂、鋁等。相比之下,由于硼具有較高的質量和體積熱值等一系列優良的物理化學特性,尤其在質量和體積受限的**系統中,其成為首選金屬燃料。

德國MBB公司從1973年開始研制含硼推進劑,其配方基本組成為:AP25%～28%,B10%～45%,Mg/Al6%～8%, 黏合劑20%～30%,燃速12mm/s～14mm/s,壓力指數0.1～0.3,熱值可達到 34MJ/kg,純硼密度1.7g/cm3 ,燃燒效率大于80%。研究發現[19] ,配方中硼粒子尺寸不應大于3μm,燃氣溫度應大于2000K,使用易燃金屬Mg/Al添加劑有助于去除B2O3的氧化物,選擇合適的硼結塊尺寸可使含硼富燃料推進劑獲得較高的壓力指數。

鎂熱還原法是目前最常用的也是最具規模生產屋頂型元素硼粉的方法。蓋·呂薩克及捷納爾在1808年首次用鉀還原硼酐制得了游離子狀態的硼。1892年麻斯山研究鎂熱還原法制備元素硼。

鎂熱還原法值得無定形元素硼粉的反應原理：

用鹽酸去除MgO及未反應的鎂，既得到棕色的無定形硼粉。

鎂熱還原法優點很明顯；生產流程簡單，反應迅速，生產過程時間短，易于操作；看反應是自熱過程，經引發后不需補充能量，節約能源；合成溫度高，可以揮發大多數雜質得到高純度硼粉；由于反應在密封系統中進行，對環境污染小；適合于生產工業化。但此工藝還有一定的缺陷：用鎂熱還原法生產硼粉在純度為85%~90%之間，想得到高純度硼粉還需二次還原，提高了生產成本。而且生產過程中會形成大量廢液，如不加以回收利用不僅對環境造成極大污染，也是一種資源的浪費。