含氟二茂铁/纳米铝粉表面功能化及其燃烧性能的研究
发布时间：2021-11-16 17:11
纳米铝粉作为添加剂能够提高推进剂的燃烧速度进而提高其比冲,因此成为了当前固体推进剂研究热点之一。现阶段对纳米铝粉的应用研究主要集中在含氟铝基纳米复合物的设计合成,对铝粉进行氟掺杂后部分燃烧产物由氧化铝变为氟化铝,释放出更高的热量,并且氟化铝的沸点远远低于氧化铝,在燃烧时会变为气态产物增加推进剂反推力,进而提高推进剂的燃烧性能。通过物理混合铝粉与含氟聚合物使其界面接触是目前制备含氟铝基纳米复合物常用的技术方法,但由于此法构筑的界面结构稳定性较差,造成燃烧过程中能量释放不均匀,限制了其在推进剂中的实际应用,因此,采用新方法构建具有稳定界面结构的含氟铝基纳米复合物具有重要的研究意义。设计了一种包覆层厚度可调的核壳结构纳米铝/全氟辛酸的复合材料（nAl@F-x）,壳壁厚度约为5 nm。结果表明,全氟辛酸（PFOA）与铝盐反应生成会全氟辛酸铝复合网络,并取代传统氧化铝惰性壳层包覆在铝粉的表面。由差示扫描量热法表征（DSC）结果可知,nAl@F-x复合材料在633 oC时瞬时热流为155 W/g,远高于nAl在573 oC时为15.4 W/g。通过燃烧试...
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国纳米工程的能源材料MURI提出燃料与氧化剂自组装材料（http://www.neem.psu.edu/）
和氧化铜纳米颗粒组成的自组装纳米复合反应性微球的扫描电子显各种微球的细节，(d)是由自组装过程产生的微球的适度产率的实palan[27]制备了一种无表面活性剂的 Al/Bi2O3在功能化石墨复合材料。氧化石墨烯（GO）与 Al 之间是由短程共价，的非共价相互作用引起的静电吸引连接，导致形成3，这是一种具有高度反应性的宏观结构。张天府[28]通过采管的胶状体作为靶向剂来吸引正电荷的Al和Fe2O3纳米颗e2O3/多壁碳纳米管（MWCNT）复合材料。结果表明采用自料提高了 Al 和 Fe2O3之间的界面接触，Al/Fe2O3/MWCNTl/Fe2O3/MWCNT 表现出优异的性能，能量输出为 2400J·g远高于机械混合 Al/Fe2O3。些采用各类有机物进行改性的方法，一些官能团或强电负较强亲和力进而构建的自组装 MICs 粒子。J.L.Cheng[29]用VP）涂覆 Fe2O3纳米管，然后将 Fe2O3纳米管与 nAl 颗粒混热以获得最终产物，得到 Al/Fe2O3纳米管 MICs，P4VP 作 Fe2O3纳米管以提高其界面接触，增加反应速率。RajeshS
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文面改性的自组装方法制备的样品在氧化剂和燃料之间显示出更高的中可以实现更均匀的混合。以上方式，还有通过生物材质引入到 MICs 粒子中作为氧化剂同样取果，Joseph M. Slocik[31]β-血红素晶体与 nAl 组装的可以产生高性能合材料。β-血红素为 nAl 的氧化提供了高反应性的晶体表面，并导致放。这种材料更具反应性和释放更多的能量。随后 Joseph M. Slocik铁蛋白质笼来构建 Al/铁蛋白 MICs（图 1-3），这种 MICs 也实现了增和增加 nAl 的能量输出的效果。蛋白质笼提供了包封/稳定无机材料互作用，提升纳米材料表面的能力，从而通过减少反应物的扩散距离提供能源来快速将这些材料输送到反应性 nAl 表面。同时他们设想氧化铁晶相（铁）替代铁蛋白的水铁矿 FeO（OH）核心，在能量性的增益。Fe2O3和 Fe3O4）和/或使用较大的蛋白质笼，例如病毒衣壳（，以容纳较大尺寸的氧化铁颗粒或分子货物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电喷雾法制备n-Al/PVDF复合粒子及其放热性能研究[J]. 李亚宁,于宪峰,郭婉肖,甘璐瑶,韩志伟,王伯良. 推进技术. 2019(09)
[2]单双核二茂铁有机硅接枝端羟基聚丁二烯性能对比研究[J]. 闫小川,王调妮. 化学推进剂与高分子材料. 2018(06)
[3]微/纳米Al-CuO铝热剂的燃烧性能[J]. 朱自成,李凡,朱宝忠,孙运兰,吴玉欣. 过程工程学报. 2017(04)
[4]铝/有机氟化物复合物对含铝HTPB推进剂燃烧性能的影响[J]. 李艺,郭晓燕,杨荣杰,李子妍,王宁飞. 火炸药学报. 2016(06)
[5]二茂铁燃速催化剂的发展状况[J]. 张仁,李建华,翁武军. 推进技术. 1994(03)
硕士论文
[1]二茂铁含能化合物的合成及燃烧催化性能研究[D]. 王娇丹.西北大学 2018
本文编号：3499242
【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校
【文章页数】：85 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
美国纳米工程的能源材料MURI提出燃料与氧化剂自组装材料（http://www.neem.psu.edu/）
和氧化铜纳米颗粒组成的自组装纳米复合反应性微球的扫描电子显各种微球的细节，(d)是由自组装过程产生的微球的适度产率的实palan[27]制备了一种无表面活性剂的 Al/Bi2O3在功能化石墨复合材料。氧化石墨烯（GO）与 Al 之间是由短程共价，的非共价相互作用引起的静电吸引连接，导致形成3，这是一种具有高度反应性的宏观结构。张天府[28]通过采管的胶状体作为靶向剂来吸引正电荷的Al和Fe2O3纳米颗e2O3/多壁碳纳米管（MWCNT）复合材料。结果表明采用自料提高了 Al 和 Fe2O3之间的界面接触，Al/Fe2O3/MWCNTl/Fe2O3/MWCNT 表现出优异的性能，能量输出为 2400J·g远高于机械混合 Al/Fe2O3。些采用各类有机物进行改性的方法，一些官能团或强电负较强亲和力进而构建的自组装 MICs 粒子。J.L.Cheng[29]用VP）涂覆 Fe2O3纳米管，然后将 Fe2O3纳米管与 nAl 颗粒混热以获得最终产物，得到 Al/Fe2O3纳米管 MICs，P4VP 作 Fe2O3纳米管以提高其界面接触，增加反应速率。RajeshS
哈尔滨工业大学理学硕士学位论文面改性的自组装方法制备的样品在氧化剂和燃料之间显示出更高的中可以实现更均匀的混合。以上方式，还有通过生物材质引入到 MICs 粒子中作为氧化剂同样取果，Joseph M. Slocik[31]β-血红素晶体与 nAl 组装的可以产生高性能合材料。β-血红素为 nAl 的氧化提供了高反应性的晶体表面，并导致放。这种材料更具反应性和释放更多的能量。随后 Joseph M. Slocik铁蛋白质笼来构建 Al/铁蛋白 MICs（图 1-3），这种 MICs 也实现了增和增加 nAl 的能量输出的效果。蛋白质笼提供了包封/稳定无机材料互作用，提升纳米材料表面的能力，从而通过减少反应物的扩散距离提供能源来快速将这些材料输送到反应性 nAl 表面。同时他们设想氧化铁晶相（铁）替代铁蛋白的水铁矿 FeO（OH）核心，在能量性的增益。Fe2O3和 Fe3O4）和/或使用较大的蛋白质笼，例如病毒衣壳（，以容纳较大尺寸的氧化铁颗粒或分子货物。
【参考文献】：
期刊论文
[1]静电喷雾法制备n-Al/PVDF复合粒子及其放热性能研究[J]. 李亚宁,于宪峰,郭婉肖,甘璐瑶,韩志伟,王伯良. 推进技术. 2019(09)
[2]单双核二茂铁有机硅接枝端羟基聚丁二烯性能对比研究[J]. 闫小川,王调妮. 化学推进剂与高分子材料. 2018(06)
[3]微/纳米Al-CuO铝热剂的燃烧性能[J]. 朱自成,李凡,朱宝忠,孙运兰,吴玉欣. 过程工程学报. 2017(04)
[4]铝/有机氟化物复合物对含铝HTPB推进剂燃烧性能的影响[J]. 李艺,郭晓燕,杨荣杰,李子妍,王宁飞. 火炸药学报. 2016(06)
[5]二茂铁燃速催化剂的发展状况[J]. 张仁,李建华,翁武军. 推进技术. 1994(03)
硕士论文
[1]二茂铁含能化合物的合成及燃烧催化性能研究[D]. 王娇丹.西北大学 2018
本文编号：3499242
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/hangkongsky/3499242.html
