机械球磨法制备纳米晶Zr粉及其燃烧性能

发布时间：2017-10-17 02:41

  本文关键词：机械球磨法制备纳米晶Zr粉及其燃烧性能

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【摘要】：通过机械球磨法对微米Zr粉进行晶粒细化,采用X射线粉末衍射法分析了球磨时间对Zr粉的物相、晶粒尺寸及晶格应变大小的影响;采用扫描电镜和激光粒度分析仪对Zr粉形貌、粒径分布进行了表征,并研究了Zr粉球磨时间对Zr/KClO_4烟火剂光辐射时间特性的影响。结果表明:随着球磨时间的延长,Zr粉的颗粒尺寸先减小后增大,而晶粒尺寸则持续减小,同时晶格应变逐渐增大:当球磨时间为8 h时,Zr粉的粒径分布最均匀、平均粒径最小(0.8μm),晶粒尺寸为81.7 nm;球磨时间增加到20 h后,Zr粉的颗粒尺寸略有增大,但晶粒尺寸减小到最小值(15.4 nm)。对原料Zr粉进行球磨处理后,Zr/KClO_4烟火剂的光辐射时间缩短,球磨时间为8 h时,相比使用原料Zr粉的烟火剂,样品的光辐射时间(17 ms)缩短了32%,表明烟火剂燃烧速率的显著增加,并且峰值辐射强度增大。
【作者单位】： 中国工程物理研究院激光聚变研究中心等离子体物理重点实验室;西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室;
【关键词】： 机械球磨 纳米晶Zr粉 Zr/KClO_烟火剂 光辐射时间
【基金】：国家自然基金项目(51306165) 中国工程物理研究院科学技术发展基金(2013B0302052) 西南科技大学-中国工程物理研究院激光聚变研究中心极端条件物质特性联合实验室开放基金资助(12zxjk01)
【分类号】：TB383.3;TG146.414
【正文快照】： 1引言金属Zr粉密度大,能量高,具有良好的点火性能和燃烧性能,广泛应用于烟火剂、推进剂等含能材料[1]。根据烟火化学理论,将金属粉末细化到亚微米级甚至纳米级,其比表面积将显著增大,表面活性原子及基团显著增加,更有利于燃烧能量的释放和燃烧速率的提高[2-4]。所以,随着对烟

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