納米鋁粉基含能復(fù)合材料的制備與表征.pdf

1、納米鋁粉是復(fù)合含能材料中最常用的金屬燃料。與普通鋁粉和微米鋁粉相比，納米鋁粉具有較低的點(diǎn)火閾值和良好的抗凝聚性能，能夠顯著提高含能材料的燃燒性能。但是納米鋁粉基含能材料也存在一定的問(wèn)題:由于其較大的比表面積，導(dǎo)致其極易團(tuán)聚，與反應(yīng)物之間的接觸面積小，極大的影響了其應(yīng)用。因此，要想達(dá)到優(yōu)異的含能性能必須增強(qiáng)反應(yīng)物之間的接觸面積，減小Al粉的團(tuán)聚。本文分別制備了納米Al/AP復(fù)合粒子、Al/CuO復(fù)合粒子以及Al/CuO-AP復(fù)合粒子，采用

2、多種表征手段對(duì)其進(jìn)行了表征，并對(duì)放熱性能和燃燒性能進(jìn)行了研究，具體研究?jī)?nèi)容和結(jié)果如下:
　　(1)納米Al/AP復(fù)合粒子的制備:選用丙酮為溶劑溶解AP，然后往溶劑中添加Al粉，采用溶劑蒸發(fā)法制備了納米Al/AP復(fù)合粒子。結(jié)果表明復(fù)合粒子呈球形，大小均一，分散性好，Al粉和AP是通過(guò)物理作用結(jié)合在一起的，復(fù)合粒子中無(wú)雜質(zhì)，純度高。放熱行為和燃燒行為表明，復(fù)合粒子中AP的存在有助于Al粉的放熱和燃燒，而且Al粉含量為40％時(shí)放熱性能和

3、燃燒性能最優(yōu)異。
　　(2)納米Al/CuO復(fù)合粒子的制備:首先采用快速沉淀法，以Cu(NO3)2·3H2O、DMAC和NaOH為原料，制備了三種不同形貌的納米CuO粒子。結(jié)果表明，球形粒子大小均勻，分散性良好，直徑在5～6 nm左右;帶狀結(jié)構(gòu)粒子分散性良好，粒子寬度為30 nm，長(zhǎng)度為500 nm;紡錘形粒子分散性良好，粒子為直徑約200nm，長(zhǎng)度約400 nm。然后分別采用簡(jiǎn)單混合方法和自組裝方法制備納米Al/CuO復(fù)合粒子。

4、結(jié)果表明，復(fù)合粒子以不同方法制備后，Al粉與CuO粒子在復(fù)合粒子中分布不一樣，通過(guò)自組裝方法制備得到的復(fù)合粒子中Al粉與CuO粒子接觸更加緊密，且放熱性能更優(yōu)，其中，Al粉與球形CuO粒子采用自組裝方法制備的復(fù)合粒子具有最高的放熱量;最后在上述最優(yōu)條件下復(fù)合粒子的基礎(chǔ)上探究配比對(duì)放熱量的影響，結(jié)果表明，配比為1.8時(shí)放熱量最大，為2.944 kJ/g。
　　(3)納米Al/CuO-AP復(fù)合粒子的制備:選用丙酮為溶劑溶解AP，然后往