新型金属铝/氟聚物含能材料制备及其结构性能研究

发布时间：2021-11-23 08:02

　　金属铝/氟聚物含能材料,是一类新型的纳米含能材料,其高能、钝感和独特的能量释放特性,使其成为一类重要的军用和民用新型含能材料。对于金属铝/氟聚物含能材料,国内外研究较多的是微米级含能材料的释能特性表征,国外一些关于纳米级材料的报道的研究热点主要集中于纳米铝的制备、表面修饰和金属与氟聚物的有效结合,作为纳米尺寸效应和界面效应对这一含能体系的影响系统研究还未见报道。本文在国内外研究基础上,探索制备获得新型纳米铝/氟聚物核壳型含能结构粉体,并对其静态和动态冲击释能特性进行了系统的探究。在材料的制备工艺中,我们创新性地提出了采用氟橡胶在复合材料中既充当粘结剂又充当反应试剂的观点,利用氟橡胶可溶于有机溶剂的特点来实现氟聚物对铝颗粒的包覆,同时又不会在体系中引入杂质。在对纳米铝颗粒包覆之前对其进行了表面功能化,功能化的壳层可以起到隔绝空气,保持纳米铝活性的目的。这样既解决了材料在空气中的由于比表面积大导致的稳定性问题,在之后的氟聚物包覆过程中功能化壳层又可以起到有机过渡层的作用,使氟聚物与铝颗粒结合更加紧密,从以上两个方面提高的材料的结构特性。本文对新型纳米铝/氟聚物含能结构材料的释能特性进行了探... 

【文章来源】：北京理工大学北京市 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 纳米含能材料研究进展
    1.3 新型结构含能材料研究进展
    1.4 金属/氟聚物含能材料的冲击诱导反应研究进展
    1.5 本论文的研究内容和目的
第2章 实验方法
    2.1 试剂与仪器
    2.2 实验内容
        2.2.1 金属铝/氟聚物含能结构材料的制备
        2.2.2 金属铝/氟聚物含能结构材料的爆炸烧结成型
        2.2.3 金属铝/氟聚物含能结构材料的燃烧热测定
        2.2.4 金属铝/氟聚物含能结构材料的飞片冲击实验
        2.2.5 金属铝/氟聚物含能结构材料的激光冲击实验
    2.3 材料表征
        2.3.1 XRD表征
        2.3.2 TEM表征
        2.3.3 SEM表征
        2.3.4 红外光谱表征
        2.3.5 TG-DSC表征
第3章 金属铝/氟聚物含能材料制备及成型表征
    3.1 金属铝/氟聚物含能材料的界面反应机理
    3.2 金属铝/氟聚物含能材料制备方法分析
        3.2.1 铝颗粒的物理包覆
        3.2.2 铝颗粒的化学修饰
    3.3 金属铝/氟聚物粉体材料微观形貌表征
        3.3.1 微米铝/氟聚物结构粉体微观形貌表征
        3.3.2 纳米铝/氟聚物结构粉体微观形貌表征
    3.4 材料成型
    3.5 爆炸烧结样品表征
    3.6 本章小结
第4章 金属铝/氟聚物含能材料的静态释能特性研究
    4.1 氧弹燃烧实验分析
        4.1.1 氧弹燃烧热和爆热数值分析
        4.1.2 氧弹燃烧实验回收产物分析
    4.2 TG/DSC实验数据分析
    4.3 空气中燃速实验
    4.4 本章小结
第5章 金属/氟聚物含能材料的冲击实验结果分析
    5.1 飞片冲击引发反应的释能特性研究
        5.1.1 Al+PTFE飞片冲击实验
        5.1.2 Si+PTFE飞片冲击实验
    5.2 激光冲击引发的反应释能特性研究
        5.2.1 热点反应机制分析
        5.2.2 激光冲击实验及产物回收分析
    5.3 分析与总结
    5.4 本章小结
第6章 总结
    本文主要结论
参考文献
致谢



本文编号：3513462