鋁粉的表面改性及其在含能材料中的應用研究.pdf

1、鋁粉來源廣泛，價格低廉，在發(fā)生氧化的過程中會放出大量的熱，因此作為能量添加劑被廣泛的應用在鋁熱劑、推進劑及火炸藥中，以此來提高炸藥及推進劑體系的能量。但鋁粉在實際應用中也存在能量釋放率以及燃燒速率相對較低的問題，因此對鋁粉表面改性來提高其應用效果是很有必要。本文主要研究內容如下:
　　首先，采用軟化學的方法以硝化棉(NC)和三硝基甲苯(TNT)為包覆劑，對工業(yè)球形鋁粉(d50=13.960μm)進行包覆，以及采用機械化學法對鋁粉進

2、行改性包覆，并通過場發(fā)射掃描電鏡、紅外光譜儀、微米粒度分析儀、TG-DSC熱分析儀等儀器對制備的復合粒子進行了表征。通過對比發(fā)現(xiàn)采用機械化學法改性鋁粉性能最佳，具有較高的熱反應特性，且能大量制備，適合工業(yè)化應用。
　　其次，采用01-HDDM型攪拌式球磨機對原料鋁粉進行球磨改性，研究了機械化學法制備高活性片狀鋁粉的工藝，球料比、助磨劑、溶劑、轉速以及干燥方式對球磨改性效果都有影響，通過實驗摸索，確定了以上實驗參數(shù)。SEM和粒度表征

3、表明:鋁粉呈片狀化，粒度分布均勻;XRD表征表明:球磨工藝并沒有改變鋁粉的晶型，僅是微觀形貌上的改變;TG-DSC熱分析儀表征發(fā)現(xiàn):球磨后得到的片狀鋁粉具有較高的氧化反應活性，在升溫過程中鋁粉能徹底氧化，放出較多的熱量，將其應用在炸藥及推進劑體系中能提高體系的爆熱。
　　最后，用直接法制備出A-Ⅸ-Ⅱ(76RDX/4石蠟/20Al)型含鋁炸藥，對其形貌、熱分解特性、撞擊感度、摩擦感度以及爆熱進行研究。結果表明，原料鋁粉所組成的含鋁

4、炸藥(Alex1)表觀活化能為113.3 kJ·mol-1，片狀鋁粉所組成的含鋁炸藥(Alex2)表觀活化能為122.9 kJ·mol-1，表觀活化能升高了8.5％，但Alex2體系相比于Alex1體系表現(xiàn)出更好的熱穩(wěn)定性;片狀鋁粉的加入使撞擊感度升高9.1％，摩擦感度降低了24％;Alex2爆熱值為7246 kJ·kg-1，相比于Alex1爆熱值6805kJ·kg-1有了較大幅度的提高，增幅為6.48％，極大地提高了體系的爆熱，大大增