关键词： 高氯酸铵   黑索金   核壳型复合颗粒   零氧平衡   共晶包覆  

摘要： 为了改善传统含高氯酸铵(AP)固体推进剂的热效应,采用溶剂蒸发法,参照零氧平衡的比例对高氯酸铵、黑索金(RDX)和微米级铝粉进行包覆处理,制备出微球形的AP/RDX/Al核壳型复合粒子,并对包覆后的AP/RDX/Al复合粒子进行TEM,FTIR,XRD和XPS表征分析。分析表明,AP和RDX形成了AP/RDX共晶包覆层,包覆在微米铝粉的表面。进一步对包覆后的复合粒子进行DSC测试,分析表明微米铝粉会使AP的放热更集中;经AP/RDX共晶包覆的微米铝粉颗粒热效应显著提高。

关键词： 铝粉   聚丙烯   共混   力学性能  

摘要： 制备铝粉/聚丙烯复合材料并测定其力学性能。将聚丙烯和铝粉以1∶1、1∶3、1∶5、1∶9、1∶13和1∶17配比均匀混合,制成板材状复合材料,进行力学试验机的拉伸和红外测定。试验结果表明,铝粉和聚丙烯在配比为1∶1时,复合材料综合力学性能较好;随着铝粉比例的增加,聚丙烯复合材料的力学性能逐渐降低。

关键词： 超细铝粉   等离子体物理气相冷凝法   微观形貌  

摘要： 等离子体物理气相冷凝法是目前制备超细铝粉主要方法之一,用高频感应等离子体蒸发冷凝工艺制备不同粒径的超细铝粉,并采用SEM、TEM、XRD、TG-DTA等方法表征制备铝粉的粒径、形貌、结晶度、放热行为等性能。结果表明:高频感应等离子体蒸发冷凝工艺能制备粒径为0.1~10μm的超细铝粉,粉体结晶度高、纯度高、活性大,但在制备纳米铝粉时要注意防止发生粉体"拖尾"现象和产生不规则絮状物。

关键词： 含铝炸药   水悬浮   制备工艺   爆轰性能  

摘要： 本文通过对铝粉表面进行改性,解决其在高温下水中氧化的问题,提供一种水悬浮制备压装含铝炸药造型粉的方法。经过表面接枝GAP的铝粉在70℃的热水中的反应被明显抑制,持续搅拌4小时后只有3.7 wt%的铝粉被氧化。在70℃混合炸药的水悬浮法造粒过程中,经GAP改性的铝粉未被氧化,从而很好地保持了铝粉活度,所得HMX基含铝炸药实测爆热达7907 J/g。

关键词： 铝粉   多孔氧化铝陶瓷   爆炸造孔   氧化膨胀造孔  

摘要： 研究了成型压力与铝粉引入量对多孔氧化铝陶瓷气孔状态、烧成收缩率、抗弯强度的影响,通过SEM观察了多孔氧化铝陶瓷材料的微观结构。研究发现,铝粉的加入可有效制备多孔结构高铝陶瓷,并降低了高铝陶瓷材料的烧成收缩率。且随着成型压力增大,达到同一显气孔率所需的铝粉加入量会减少。结合样品的断面形貌分析认为:铝粉在陶瓷基体中造孔机理是铝粉爆炸造孔和氧化膨胀造孔这两种机制共同作用的结果。

关键词： 铝负极材料   核壳结构   Ti3O5   中间相碳微球   双离子电池  

摘要： 采用导电的Ti3O5作为外壳包覆纳米铝粉制备了Al@Ti3O5核壳结构材料,并将其作为负极材料应用到双离子电池(DIB)中。使用中间相碳微球(MCMB)作为正极材料,Al@Ti3O5作为负极材料制作Al@Ti3O5-MCMB双离子电池。结果表明,电池的放电平台可达4.5 V,在电流倍率0.5 C下(电流基于正极石墨的理论比容量计算,1 C=372 mAh·g-1)放电比容量达到130.6 mAh·g-1,比能量密度为278.8 Wh·kg-1。并且在高倍率5 C下循环1000次过程中容量基本保持110 m Ah·g-1不变,循环后容量保持率达到92.9%。

关键词： 工业氧化铝粉   粒度   α-氧化铝   显微结构  

摘要： 为了研究工业氧化铝粉粒度对活性氧化铝微粉(α-Al2O3微粉)性能的影响,以工业氧化铝粉(中位径为80μm)为原料,对其进行研磨,得到中位径分别为50、30、10、5μm的细粉,将研磨前后的工业氧化铝粉在1320℃保温5 h煅烧制得活性氧化铝微粉,研究了不同工业氧化铝粉粒度对活性氧化铝微粉显微结构及性能的影响。结果表明:工业氧化铝粉的初始粒度对活性氧化铝微粉晶粒形貌有较大影响,中位径>30μm时,煅烧后形成聚合状态的蠕虫状的α-Al2O3晶粒;当中位径<10μm时,煅烧后形成0.3~1.0μm、圆润、呈球形且分散状态良好的α-Al2O3晶粒。随着工业氧化铝粉初始粒度的减小,α-Al2O3转相率提高,真密度呈逐渐增加的趋势。随着工业氧化铝粉初始粒度的减小,烧后α-Al2O3粉的研磨变得容易,其分散性变优,具有较好的流动性。

关键词： 聚丙烯酸酯   铝粉   固化   微球形貌   喷雾干燥  

摘要： 利用聚丙烯酸酯乳液与铝粉浆共混,再加入固化剂,采用离心喷雾干燥工艺,成功制备了热固性聚丙烯酸酯包覆铝粉微球。考察了铝粉种类与用量、固化剂用量等对包覆微球粒径和表面形貌的影响。结果表明,随着固化剂的引入,包覆微球的粒径及其分布和微观形貌变化不大;铝粉的粒径对包覆微球粒径影响较小,但是铝粉粒径太大导致微球包覆不完全,出现片状物;随着微球中铝粉含量增加,微球的粒径增加,粒径分布变宽,微球规整度降低,破裂增多。当铝粉含量为5%,微球的包覆效果较好。

关键词： 分子动力学   金属丝电爆炸   纳米金属粉   沉积能量  

摘要： 金属粉作为燃料被广泛应用于固体火箭推进剂中。相比微米金属粉,纳米金属粉能显著增加推进剂燃速、缩短点火延迟时间和减小团聚燃烧时间,从而提高推进剂燃烧效率和燃烧稳定性。世界上许多国家对纳米金属粉的制备以及在高能凝聚体系的应用展开了研究。金属丝电爆炸法以其能量利用率高、方法通用性好、产品活性高纯度高等优点成为目前最具前景的纳米金属粉制备方法。金属丝电爆炸是极端条件下的非平衡发展过程,产品粒度较爆炸条件不稳定,人们对其中的金属材料解离机理尚未完全清楚。本文在对金属丝电爆炸现象分析研究的基础上,对金属丝的匹配型慢爆炸做了物理简化,建立了经典力学下电爆炸的分子动力学模型。为研究电爆炸中金属丝的解离机理和爆炸产物特征,对铝丝在真空中的电爆炸行为做了一系列模拟研究,包括对金属丝直经、沉积能量和能量沉积速率影响的研究,重点关注了金属材料在极端条件下的解离机制和初始团簇的大小、温度等分布特征。模拟采用嵌入原子势描述原子间的相互作用,在基于C++的开源程序包LAMMPS上实现运行,使用MATLAB数学计算软件对爆炸的非平衡系统数据进行了处理。论文使用分子动力学方法计算了铝在临界点附近的等温线,用于对爆炸材料的状态分析。论文对电爆炸简化模型做了有效性的模拟验证,在模拟有效的基础上展开研究。在过热系数0.45的纳米铝丝爆炸模拟中,观察到了泡沫结构的形成和退化,这是实验和生产中大颗粒粉末形成的重要阶段。同时,对爆炸中丝核的热力学参量的分布、丝核的形态发展、初始团簇的形成,以及团簇的分布特征做了研究讨论。尽管计算机能够模拟的尺寸远小于实验电爆炸中金属丝的直径,模拟结果显示的压力、温度、爆炸速度等强度量,以及爆炸的形态发展等和实验吻合的很好。这表明本文对金属丝爆炸的简化和爆炸的分子动力学模拟是有效可行的。直径对爆炸的作用主要是通过影响热力学参数的径向分布和径向各部分材料演化时间来影响爆炸。对沉积能量转化的研究表明,能量不是优先转化为材料内能,而是同时转化为爆炸动能。所以即使沉积的能量达到或超过材料升华能,金属丝仍然不能完全气化。模拟得到了不同能量沉积水平下铝丝爆炸的形态变化和铝材料的状态变化轨迹。过热系数从0.2到1.0,随着沉积能量的增加,金属丝依次经历机械性碎裂、相爆炸、双机制爆炸和超临界态爆炸,并且爆炸产物粒径变小,气化率增加。能量沉积速率对爆炸的影响主要是通过表面过程实现。如果加热时间比稀疏波传至中心的时间长,表面持续的材料散射代替了膨胀爆炸,如果沉积能量过低,会有液态丝核残留。研究电爆炸中材料的解离机理和初始团簇的分布特征对于优化电爆炸制备技术有重要意义。但金属丝直径越小,尺寸效应越显著,表现为体系的爆炸发展很快,表面活动增强。所以本文得出的一些结论在应用于实验和生产时要考虑到尺寸效应的影响。同时本工作的纳米金属丝的爆炸模拟也为实验纳米丝爆炸提供了模拟的数据参考。

关键词： 粉末   置换镀   Cu@Al粒子   Ag@Al粒子  

摘要： 银包覆铝粉因为具有较高的导电性和耐腐蚀性,被广泛的应用于电子工业、通讯产业和航天航空等领域。但是由于铝粉具有比较高的比表面积,制备过程易发生团聚而导致包覆的银层不够致密,无法保证银包覆铝粉良好的导电性和耐腐蚀性。因此需要开发一种工艺以获得镀层致密均匀的银包覆铝粉。本文通过对制备的方法进行讨论和探究,确定了使用双重置换镀的方法作为制备银包覆铝粉的工艺。通过对铜粉置换镀银的研究确定了铜作为银包覆铝粉的中间层。并通过对铝粉前处理探究确定铝粉表面氧化膜去除的p H范围为1～6和9～12,同时加入聚乙烯吡咯烷酮可以降低铝粉的团聚现象。通过正交实验对铝粉置换镀铜的成分和工艺的研究,确定了镀铜工艺镀液的成分和参数:CuSO4·5H2O:4～5 g/L、EDTA·2Na:9～10 g/L、C4O6H4KNa:7～8 g/L、2,2'-联吡啶:12 mg/L、温度:30℃、pH:10～11.5。采用扫描电子显微镜对镀铜层的外貌进行了表征,结果表明:当镀铜液的pH在10.5～11.5、温度低于45℃、铜离子的浓度在0.6～0.7 g/L时,铜镀层包覆致密且均匀。对镀铜反应速率的研究表明:随着镀液的pH、温度、铜离子浓度的不断增大,镀铜反应的速度越快。采用粒径分析仪对铜包覆铝粉的粒径进行分析,结果表明:当铜离子的浓度在0.6～0.7 g/L时,铜包覆铝粉的粒径分布比较均匀。通过对铜包覆铝粉的物性分析判断出制备的铜包覆铝粉的纯度比较高,而且随着镀层中铜含量的不断增大,铜镀层中晶面（200）的择优取向度不断增高。对四种不同的银配位剂进行了选择,确定采用氨水作为银的配位剂制备银包覆铝粉。同时,在前面制备的铜包覆铝粉基础上,再一次通过置换的方法制备银包覆铝粉。对制备的银包覆铝粉的宏观颜色进行表征表明:随着n（Cu）/n（Ag）(该比例指的是镀铜溶液中铜的物质的量与镀银溶液中银的物质的量的比值)从0.1～0.5的不断增大,银包覆铝粉的宏观颜色先从黑色变为黄色然后白色,最后又变为黄色,当n（Cu）/n（Ag）比例为0.4时,制备的银包覆铝粉为白色。采用扫描电子显微镜对镀银层的外貌进行了表征,结果表明:当n（Cu）/n（Ag）的比例从0.1～0.5不断增大时,其表面包覆的效果呈现不一致的状态,当n（Cu）/n（Ag）的比例为0.4时,中间层铜刚刚被消耗完毕,此时,银在铝粉表面也包覆致密均匀。