本文關鍵詞：納米鋁粉基含能復合材料的制備與表征，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：納米鋁粉是復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題：由于其較大的比表面積,導致其極易團聚,與反應物之間的接觸面積小,極大的影響了其應用。因此,要想達到優(yōu)異的含能性能必須增強反應物之間的接觸面積,減小A1粉的團聚。本文分別制備了納米Al/AP復合粒子、Al/CuO復合粒子以及Al/CuO-AP復合粒子,采用多種表征手段對其進行了表征,并對放熱性能和燃燒性能進行了研究,具體研究內容和結果如下：(1)納米Al/AP復合粒子的制備：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復合粒子。結果表明復合粒子呈球形,大小均一,分散性好,Al粉和AP是通過物理作用結合在一起的,復合粒子中無雜質,純度高。放熱行為和燃燒行為表明,復合粒子中AP的存在有助于Al粉的放熱和燃燒,而且Al粉含量為40%時放熱性能和燃燒性能最優(yōu)異。(2)納米Al/CuO復合粒子的制備：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；帶狀結構粒子分散性良好,粒子寬度為30 nm,長度為500 nm；紡錘形粒子分散性良好,粒子為直徑約200nm,長度約400 nm。然后分別采用簡單混合方法和自組裝方法制備納米Al/CuO復合粒子。結果表明,復合粒子以不同方法制備后,Al粉與CuO粒子在復合粒子中分布不一樣,通過自組裝方法制備得到的復合粒子中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合粒子具有最高的放熱量；最后在上述最優(yōu)條件下復合粒子的基礎上探究配比對放熱量的影響,結果表明,配比為1.8時放熱量最大,為2.944 kJ/g。(3)納米Al/CuO-AP復合粒子的制備：選用丙酮為溶劑溶解AP,然后往溶劑中添加性能最優(yōu)異的納米Al/CuO復合粒子,采用溶劑蒸發(fā)法制備了納米Al/CuO-AP復合粒子。結果表明復合粒子中AP包覆在Al/CuO復合粒子表面,AP和Al/CuO復合粒子是通過物理作用結合在一起的,復合粒子中無雜質,純度高。放熱行為和燃燒行為表明,復合粒子中AP的存在有助于Al/CuO復合粒子的放熱反應,AP分解釋放的氣體有助于促進傳質過程,有利于復合粒子的燃燒,Al/CuO復合粒子含量為60%時放熱性能和燃燒性能最優(yōu)異。
【關鍵詞】：納米鋁粉 復合含能材料 接觸面積 放熱行為 燃燒行為
【學位授予單位】：南京師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TB33;TQ560.1
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-22
• 1.1 前言8-9
• 1.2 納米復合含能材料研究進展9-20
• 1.2.1 超級鋁熱劑/亞穩(wěn)態(tài)分子間復合材料9-16
• 1.2.1.1 溶膠-凝膠法9-10
• 1.2.1.2 反應抑制研磨法10
• 1.2.1.3 電化學法10-13
• 1.2.1.4 自組裝法13-15
• 1.2.1.5 其他方法15-16
• 1.2.2 二元異質金屬(非金屬)復合含能材料16-18
• 1.2.3 單質炸藥-氧化劑復合材料18-19
• 1.2.4 含氧化劑的納米多孔硅復合材料19-20
• 1.3 本文的研究目的和內容20-22
• 第二章 實驗部分22-27
• 2.1 實驗試劑和儀器22
• 2.2 納米Al/AP復合粒子的制備22-23
• 2.3 納米Al/CuO復合粒子的制備23-24
• 2.3.1 納米CuO粒子的制備23-24
• 2.3.2 納米Al/CuO復合粒子的制備24
• 2.4 納米Al/CuO-AP復合粒子的制備24-25
• 2.5 表征方法25-27
• 2.5.1 納米復合粒子的結構表征25
• 2.5.2 納米復合粒子的性能表征25-27
• 第三章 納米Al/AP復合粒子的制備及其表征27-39
• 3.1 引言27
• 3.2 納米Al/AP復合粒子的結構表征27-32
• 3.2.1 SEM表征27-29
• 3.2.2 TEM表征29-30
• 3.2.3 FTIR表征30-31
• 3.2.4 XRD表征31-32
• 3.3 納米Al/AP復合粒子的性能表征32-38
• 3.3.1 放熱性能32-34
• 3.3.2 燃燒性能34-38
• 3.4 本章小結38-39
• 第四章 納米Al/CuO復合粒子的制備與表征39-55
• 4.1 引言39
• 4.2 納米CuO粒子的結構表征39-41
• 4.2.1 TEM表征39-40
• 4.2.2 XRD表征40-41
• 4.3 納米Al/CuO復合粒子的結構表征41-49
• 4.3.1 SEM表征41-43
• 4.3.2 TEM表征43-44
• 4.3.3 XRD表征44-46
• 4.3.4 FTIR表征46-49
• 4.4 納米Al/CuO復合粒子的性能表征49-54
• 4.4.1 放熱性能50-54
• 4.5 本章小結54-55
• 第五章 納米Al/CuO-AP復合粒子的制備與表征55-65
• 5.1 前言55
• 5.2 納米Al/CuO-AP復合粒子的結構表征55-59
• 5.2.1 SEM表征55-56
• 5.2.2 TEM表征56-57
• 5.2.3 FTIR表征57-58
• 5.2.4 XRD表征58-59
• 5.3 納米Al/CuO-AP復合粒子的性能表征59-64
• 5.3.1 放熱性能59-61
• 5.3.2 燃燒性能61-64
• 5.4 本章小結64-65
• 第六章 結論與展望65-67
• 6.1 結論65
• 6.2 展望65-67
• 參考文獻67-74
• 成果74-75
• 致謝75

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