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纳米硼粉的表面修饰及其在碳氢燃料中的分散性研究

发布时间:2020-04-04 19:09
【摘要】:单质硼因其很高的质量燃烧热和体积燃烧热,被用作高能添加剂来提高碳氢燃料的热值。但是由于硼自身的性质,它很难分散在碳氢燃料中,严重影响了其在制备高能燃料中的应用。针对上述问题,本论文采用了添加表面活性剂和化学修饰的方法来实现硼粉在碳氢燃料中的有效分散。具体内容如下:(1)本论文采用了不同的表面活性剂或分散剂来帮助硼粉在碳氢燃料中有效分散,发现Span-80可以使硼粉有效的分散在十氢萘燃料中,添加三正辛基氧膦(TOPO)也可以使硼粉实现有效分散。(2)采用了化学修饰的方法对硼表面进行改性,十六烷基三甲氧基硅烷(HTMS)显示出了很好的修饰效果,较合适的实验条件为70℃,反应时间1 h,硅烷用量与修饰的硼粉质量比1:1。(3)硅烷修饰的原始硼粉也能够稳定分散在JP-10和航空煤油中,用TOPO修饰的除去表面氧化物的硼粉可以较好的分散在JP-10中,对两种修饰提出了各自的修饰机理。并采用透射电镜(TEM)、热重(TG)、接触角及粒径分布测定,对TOPO改性和硅烷改性的硼粉进行了表征。(4)探讨了硼粉在碳氢燃料中的分散机理,发现添加硼粉的悬浮液的稳定性与溶剂本身的性质,修饰后硼粉颗粒的大小和硼粉表面的疏水性均有一定的关系。
【图文】:

燃烧机理


图1.1:娜颗粒的燃烧机理图逡逑Figure邋1.1:邋The邋combustion邋mechanism邋of邋boron邋particles逡逑第二,棚粉的表面性质,使得棚挽作为添加剂与主体存在不相容性。吕小逡逑勇[27]等利用P忱镆侗浠缓焱夤馄椎仁侄未游⒐凵侠囱芯可悍塾攵瞬突巯露义舷硬幌嗳莸脑颉J笛榉⑾郑龋裕校卤旧淼母叽侄仍偌由嫌肱锓刍旌鲜保牒鞅礤义厦娴难趸锘蛘呱核岱从Γ蘊B相容性较差,严重影响其应用。可L义采用除杂,逡逑调整混合体系,加料顺序和直接团聚包覆棚粉W提高粒度的方法LNB改善其相容逡逑性。逡逑虽然珊在应用上还存在着一系列问题,但是随着纳米技术的兴起,,也使得珊逡逑广泛应用在含能材料中成为可能,美国陆军研究实验室PS1成功的用等离子体法逡逑制备出纳米珊;俄罗斯科学院Semenov化学物理研究所Pgi利用碳棚q<分子的逡逑气相热解制备出了氨原子包覆的纳米棚粒子,该棚粒子热值高,直径范围在逡逑

示意图,沉降平衡,示意图,粒子


imentation邋Equilibriu图2.1沉降平衡示意e邋diagram邋of邋sedimentation邋e(p粒子-p介质]gL的质量越大,其平衡浓度稳定性,间接表明粒子的表面活性剂在不同的沉
【学位授予单位】:浙江大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:O613.81;TQ511.1

【参考文献】

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本文编号:2613963

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