纳米铝粉

摘要： 为了获得钝感和组分均匀的含能微单元,采用静电喷雾法制备了TKX-50/Al/GAP复合微球;采用扫描电镜(SEM)、X射线能谱(EDS)、X-射线衍射仪(XRD)和红外光谱仪(FT-IR)对其形貌结构进行了表征;采用差示扫描量热仪(DSC)测试了热分解性能;采用高速摄影仪测试其点火燃烧性能;根据GB/T 21567-2008、GB/T 21566-2008标准对其感度进行了测试。结果表明,静电喷雾法制备的TKX-50/Al/GAP含能微单元组分分布均匀,为粒径2~3μm的微球;与物理混合法相比,微球的表观分解热提高了860.7J/g,活化能升高了12.07kJ/mol,;静电喷雾法制备的微球点火延迟时间为11ms,燃烧时间为409ms;撞击、摩擦和静电感度与物理混合样品相比,分别降低了83J、80N和0.05J,表明静电喷雾法制备的TKX-50/Al/GAP含能微单元具有良好的安全性能。

摘要： 六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)和纳米Al粉可以提升推进剂或炸药配方的能量,但是纯CL-20或其与一定量Al粉的复合物均具有较高的感度,因此获得低感度的CL-20与Al粉均匀复合物有着重要的意义。以全氟羧酸修饰的纳米Al粉为表面活性剂,CL-20和TNT的乙酸乙酯溶液为油相制备Pickering乳液,研究了纳米Al粉用量和静置时间对乳液稳定性的影响规律,成功制备出球扁形核壳CL-20/TNT共晶@Al复合物,对其形貌、晶型、热分解和安全等性能进行了表征。结果表明,Al粉含量为1%、10%和20%时可以获得稳定的乳液;静置时间少于100 min时,可以获得稳定的乳液;X射线粉末衍射(XRD)结果表明,两种炸药形成了CL-20/TNT共晶;扫描电镜(SEM)结果显示,所形成的球扁形共晶尺寸约为20~40μm,纳米Al粉均匀包覆在共晶表面;复合物的特性落高H;为35 cm,摩擦感度爆炸概率为30%,安全性能高于纯CL-20。采用的制备方法中未添加非含能组份,理论上没有降低CL-20/TNT共晶@Al复合物的能量,有望为含CL-20、Al的高能推进剂和炸药的设计和制备提供新思路。

摘要： 为了研究铝粉粒度对高能量密度悬浮燃料的性能影响,采用无壁式加热方法分别制备了60 nm、100 nm和150 nm 3种不同粒径的球形纳米铝粉,并通过磁力搅拌与超声相结合的方法制备了含不同浓度纳米铝粉的高能量密度悬浮燃料。采用扫描电镜表征了3种粒度纳米铝粉的形貌及粒径,采用热重-差式扫描量热仪测试了悬浮燃料的热氧化性能,采用氧弹仪检测了含不同粒度、不同浓度铝粉的悬浮燃料热值,并通过化学滴定法检测了热值测试后残渣中活性铝含量,以及利用旋转流变仪检测了悬浮燃料粘度。结果表明,自制纳米铝粉球形度较好、颗粒表面光滑,铝粉的热氧化性能受粒度及制备工艺的影响显著,100 nm铝粉氧化增重与燃烧热值均最佳;含有100 nm铝粉的悬浮燃料具有更高的体积热值;当悬浮燃料中纳米铝粉的质量含量不高于15%时,铝粉粒度对悬浮燃料粘度影响不显著。

摘要： 为提高温压炸药配方的威力,根据铝热反应的基本原理,在温压炸药固相组分中添加纳米Fe_(2)O_(3),探究通过诱导铝热反应的方式来提高炸药威力的新途径。利用20 L柱形爆炸容器在10 kJ点火能量下研究了不同质量比的微米或纳米铝粉与纳米Fe_(2)O_(3)组成的混合体系的爆炸特性。研究发现,随着纳米Fe_(2)O_(3)含量的增大,Al/Fe_(2)O_(3)混合体系的最大爆炸压力和升压速率呈现先增大、后减小的趋势。当纳米Fe_(2)O_(3)质量分数为5.4%时,混合体系的最大爆炸压力最大。随后,在此配比下开展了混合体系粉尘浓度对爆炸特性的影响规律研究。结果表明,随着粉尘浓度的增加,最大爆炸压力先增加、后降低,在质量浓度为400 g/m 3时达到峰值。结合理论分析认为,纳米Fe_(2)O_(3)的加入能够改善温压炸药固相体系的反应活性,且对铝粉的爆炸剧烈程度有促进和抑制的双面作用。

摘要： 研究了燃烧合成法制备的陶瓷粉体的相组成,结果表明:在空气中燃烧纳米铝粉后的产物,其相组成含有氮化铝、氮氧化铝和氧化铝,并且各组分之间的比例取决于燃烧条件.利用高频辐射对纳米铝粉进行处理可使氮化铝和氮氧化铝的含量分别增加0.4倍和1.7倍.因此,采取对纳米铝粉高频辐射的方法能导致活化参数发生变化:氧化开始温度降低(降低5°C),氧化速度降低(降低10％),燃烧热增加(增加891 J/g).与此同时,随着纳米铝粉重量增加到10g,氮化铝的含量仍然不变,占41％;当纳米铝粉重量增加到20g时,氮化铝的含量占58％.在空气中燃烧重量为40 g纳米铝粉时,能保证得到主要产物—氮化铝.另外,当纳米铝粉重量增加到40 g时,由于散热条件较差,势必造成热爆区温度升高,燃烧产物中氮化铝的含量增加7.8％.上述研究的结果证实了利用在空气中燃烧纳米铝粉的方法合成陶瓷粉体是新的工艺发展的方向.

摘要： 利用20 L爆炸装置开展了含微/纳米铝粉燃料空气炸药爆炸特性研究.试验结果表明:微米铝粉中加入5％和10％纳米铝粉后,混合铝粉爆炸压力峰值增幅分别为24.4％和58.5％,最大压力上升速率增幅达到80.6％和103.4％,纳米铝粉含量大于10％对于爆炸效应增加没有明显作用;固液比为30/70的燃料空气炸药,点火能从11.83 J增加到28 J,其爆炸压力从0.28 MPa增大到0.52 MPa,爆炸温度从834°C增大到1118°C,表明增大点火能可以提高燃料空气炸药爆炸参数;提高微/纳米铝粉含量,能够有效提高固液型燃料空气炸药爆炸压力和爆炸温度.

摘要： 利用高速摄影系统,采用SiC细丝悬挂方式,在开放环境下开展了纯煤油、煤油/油酸(OA)、煤油/纳米铝粉及煤油/油酸/纳米铝粉四种液体燃料的单液滴燃烧试验.拍摄了四种燃料的单液滴燃烧过程,分别获得了四种液滴的形态变化过程及火焰信息等,分析了纳米铝粉及油酸对含纳米铝液体燃料单液滴燃烧过程的影响规律.通过对比发现,四种液滴的前期燃烧过程基本满足d2定律;添加油酸使煤油液滴稳定燃烧阶段燃烧速率变小,但油酸导致液滴出现微爆现象,此阶段煤油消耗速度加快,总燃烧时间缩短18％;添加纳米铝粉使煤油液滴吸收辐射能力增强,燃烧速率增大20％;液滴微爆时部分纳米铝粉会喷出,剩余纳米铝粉在煤油消耗殆尽后聚集在一起燃烧发出强光;由于微爆现象的影响,液滴燃烧火焰形貌与强度分布不再稳定.

摘要： 为了研究Al/CuO铝热剂的高能量释放速率对Al/PVDF薄膜燃烧性能的影响,采用静电喷雾沉积法将Al/CuO/5%PVDF或Al/CuO/10%PVDF铝热剂与Al/PVDF薄膜原位层间堆积得到多层复合薄膜,通过调控Al/CuO/PVDF铝热剂的组成结构和厚度来调控该薄膜的燃烧性能,获得了该多层薄膜的线性燃速、可视化火焰温度和归一化热密流随铝热剂组成和厚度的变化规律。结果表明,铝热剂的组成和厚度直接决定薄膜的燃速大小和燃烧传热方式,除了Al/PVDF-Al/CuO/5%PVDF 3层薄膜表现为对流燃烧,燃速(104±10)cm/s,火焰温度2700K,其他多层薄膜的燃速只有5.5~12.0cm/s、火焰温度只有1570~1700K,Al/PVDF层对Al/CuO/5%PVDF或Al/CuO/10%PVDF层的紧密约束将铝热剂燃烧的对流传热方式可能转化为热传导和热辐射传热。Al-PVDF反应和Al-CuO反应之间的相互作用削弱了Al/CuO/PVDF铝热剂的高能量密度和高能量释放速率优势。

摘要： 为进一步提高纳米铝粉的应用性能以及能量水平,采用化学气相沉积(CVD)技术制备了具有核壳结构的Al@PTFE复合材料,研究了反应时间、反应温度等参数对材料制备过程的影响;采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜电子能谱成像分析(TEM-MAPPING)、X射线电子能谱(XPS)等方法分析了材料的结构与组成;采用氧弹法测试了样品的燃烧热,对Al@PTFE复合材料在空气气氛下的燃烧产物进行了结构表征,并分析了复合材料的放热过程。结果表明,Al@PTFE复合材料的最佳制备条件为:采用六氟环氧丙烷与氩气体积比为1∶1,流速为100mL/min,300°C裂解条件下反应60min;Al@PTFE复合材料具有良好的核壳结构,表面包覆层为聚四氟乙烯,厚度约4.5nm;Al@PTFE复合材料在440°C附近存在一个明显的预点火放热过程以及失重现象,失重率为3.5%,与原料纳米铝粉相比,Al-PTFE复合材料燃烧热提升了4.1%,能量显著提高。

摘要： 为了提高纳米铝粉的长储稳定性,采用原位包覆法制备了端羟基叠氮缩水甘油醚(GAP)包覆纳米铝粉;采用扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线能谱仪(EDS)、粉末X-射线衍射仪(PXRD)和红外光谱仪(FTIR)对产物的微观形貌、组分和结构等进行了表征,并结合微机全自动量热仪、真空安定性试验仪和光学接触角测量仪等对产物的燃烧热、真空安定性及与水的接触角和吸湿性进行了测试。结果表明,GAP包覆纳米铝粉呈球形,中位粒径为110nm,GAP均匀包覆在铝粉表面;包覆后GAP的红外特征峰未发生偏移,表明包覆过程为物理过程;包覆后纳米铝粉燃烧热值为25.07kJ/g,较钝化纳米铝粉提高了6%;包覆产物单位质量放气量为1.776mL/g,真空安定性良好,有利于长期储存;经过包覆的纳米铝粉与去离子水的浸润性有很大改善,接触角由48.17°增至70.89°;GAP包覆纳米铝粉吸湿质量增量仅为0.36%,较纳米铝粉显著减少,表明GAP包覆纳米铝粉能显著提升其长储稳定性。

摘要： 采用自行搭建的管式炉实验平台研究了二氧化硅(SiO2)对纳米铝粉(nAl)在CO2中点火燃烧特性的影响,并用X射线衍射对燃烧产物进行了分析.结果表明,随着SiO2添加量的增加,nAl的着火点出现小幅度的下降,而其最大升温速率和最高燃烧温度明显提高,尤其是当添加量达到10％和15％时,最大升温速率为1445.4°C/s和1686.7°C/s,最高温度高达1250°C和1399°C,相比nAl提高了387和536°C,有效的促进了nAl的燃烧.燃烧产物分析表明,添加SiO2后,相比于nAl的燃烧产物,燃烧产物中不仅存在Al和Al2O3,还存在单质Si、C、Al2OC和Al4SiC4,这说明其燃烧机理发生了变化.

摘要： 采用复合型喷雾造粒工艺对高活性纳米铝粉进行了HTPB-TDI包覆造粒和流动特性研究,用SEM+EDS、TEM等对包覆造粒结果进行了表征,用粉体物性分析仪对组装颗粒进行流动性粉测试.结果表明,在包覆剂与活性纳米铝粉质量比为1∶4.5的情况下实现活性纳米铝粉的包覆组装造粒,包覆剂能够完全覆盖纳米铝粉表面,且均匀铺展在纳米铝粉表面,厚度达到3～7nm,能很好阻隔外界氧与纳米铝粉的反应,可实现高活性纳米铝粉的长期存储,包覆组装颗粒中纳米铝粉的活性铝含量超过86％.而流动性测试结果表明,组装颗粒的休止角明显降低,从纳米粉的44.6°降低到组装颗粒41.7°,而压缩度则从1.473降低到1.331,流动性明显提高.因此,可通过配比和工艺控制组装颗粒活性铝含量,改善粉体流动性,实现高活性纳米铝粉在推进剂或炸药中的应用.

摘要： 纳米铝粉具有高的表面活性,在不同氧化剂中表现出不同的热反应性能,有必要对纳米铝粉在氧化剂中氧化反应特性作深入研究.详细综述了纳米铝粉在空气中的氧化反应特性,主要内容包括纳米铝粉室温Caberra-Mott氧化失活机理,纳米铝粉动态氧化过程三个阶段,纳米铝粉由相变和内外压差引起壳层破裂的点火燃烧机理;分析并比较了纳米铝粉动态氧化与点火燃烧之间的区别;讨论了纳米铝粉在水中低温与高温下的氧化反应特性,纳米铝粉在其它氧化剂中的氧化反应特性;指出纳米铝粉在不同氧化剂中氧化反应特性的研究方向;分析认为该研究不仅为纳米铝粉活性保护提供依据,而且对纳米铝粉在推进剂及炸药中的应用研究具有理论指导意义.

摘要： 采用TG-DSC研究了不同包覆壳层厚度、不同壳层种类纳米铝粉的热性能,分析了壳层变化对纳米铝粉活性的影响.结果表明,同一粒径的纳米铝粉,包覆层越厚,氧化前的失重比例越大,相应氧化增重分数越小,10％和30％高聚物包覆的50nm铝粉在520～800°C分别增重23.5％和17.4％,而5％和10％高聚物包覆的100nm铝粉则分别增重42.5％和36.5％.50nm铝粉在熔点前的能量释放速率快,达最大氧化速率时的温度远低于100nm铝粉,二者分别为550°C和590°C,但50nm铝粉活性低于100nm铝粉.纳米铝粉经高聚物包覆后再185°C热解处理能显著降低壳层厚度,并提高纳米铝粉样品的热性能.

摘要： 以梯黑铝为基础,对比测试研究了含纳米铝粉试样和细铝粉试样的冲击波超压峰值,试验结果表明用纳米铝粉代替细铝粉可提高试样炸药的冲击波超压峰值.通过大隔板试验测试了含纳米铝粉试样和细铝粉试样的冲击波感度,试验结果表明用纳米铝粉代替细铝粉会使炸药的冲击波感度有所提高.

摘要： 本文研究了不同粒径的纳米铝粉在水蒸气气氛中的燃烧特性，同时与其在空气气氛中的燃烧特性进行了比较.研究结果表明，纳米铝粉粒径对其在水蒸气气氛中的着火温度影响较大，但对其燃烧的最高温度影响较小。纳米铝粉在水蒸气气氛中的着火温度比在空气气氛中的着火温度低，且最高温度也低。从燃烧现象可以发现，纳米铝粉在空气气氛中比在水蒸气气氛中燃烧剧烈，火焰亮度更强。此外，本论文还采用扫描电镜及能谱分析联用技术对纳米铝粉在不同气氛中的燃烧产物进行了分析。

摘要： 建立一种新型的活性铝含量的测量装置和方法---量气法,进行普通高纯铝粉和纳米铝粉活性铝含量测量及反应活性对比应用研究，结果表明方法测量的含量范围扩大到0%～100%,测量精度达到0.5%，具有良好的测量环境适应性，适用于多种粒径范围铝粉测量，具有操作简单、测定快速、精密度高和结果准确等特点，可以从活性铝含量和铝粉反应速率两方面综合表征铝粉的活性。

摘要： 采用激光粒度分析、扫描电子显微镜、热重分析、高速摄像和元素分析等方法研究了纳米铝粉和微米铝粉对少烟NEPE推进剂燃烧性能的影响.结果表明,纳米铝粉与微米铝粉相比,具有粒径小、反应活性高、点火能低、对燃面的热反馈强等特点,相应使少烟NEPE推进剂在1-20MPa下的燃速提高了50.7-95.0%,同时推进剂在1-10MPa范围内的压强指数由0.57提高到0.68,10-20MPa范围内的压强指数由0.75降至0.49,纳米铝粉的有效铝含量(77.72%)低于微米铝粉的值(98.72%),但由于纳米铝粉的反应活性高使得含纳米铝粉与含微米铝粉的推进剂的爆热相当。

摘要： 采用最小自由能原理方法计算了GAP/ADNano-Al推进剂的能量特性,制备了一系列ADN含量在8～38％范围内的GAP/ADNano-Al膏体推进剂,采用CO2激光点火的方法研究了4种配方在不同激光功率密度作用下的激光点火特性.结果表明,GAP/ADNano-Al膏体推进剂的标准理论比冲Isp、特征速度C*、燃烧温度Tc均随ADN含量增加而依次增大,爆热Qv则主要随铝粉含量的增加而增大.GAP/ADNano-Al膏体推进剂的点火延迟时间和点火能量总体上随着激光功率密度增加呈现减小的趋势.配方中ADN含量较大时,GAP/ADNano-Al膏体推进剂具有较好的激光点火特性.

摘要： 本文采用TG/DSC、SEM和XRD等手段研究了纳米Al在CO2气氛下的燃烧特性及动力学.研究结果表明：纳米Al在600°C时已有氧化现象,氧化产物为γ-Al2O3；温度升至1200°C时，氧化产物几乎全部为α-Al2O3；不同升温速率(5 K/min,10 K/min，15 K/min,20 K/min)下，纳米Al在CO2气氛下的热反应过程有两个连续的质量增重阶段;升温速率越高,燃烧特性越好;两次增重阶段的表观活化能分别为206.38 kJ/mol和305.76 kJ/mol;两次增重阶段的机理函数都符合化学反应级数RO(n)模型,反应级数n值分别为1.4和2.6。

摘要： 本发明公开一种低成本的纳米氧化铝粉体的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、以氧化铝废催化剂为原料或者以废铝车屑为原料，制备硫酸铝铵晶体；步骤二、称取硫酸铝铵和碳酸氢铵分别用去离子水配制成水溶液，在恒温及搅拌下按一定的摩尔比，缓慢将NH

摘要： 一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该生产方法的工艺流程包括：(1)铝丝去油清洗；(2)导入蒸发室，使用输送器以导入速度为2～5m/min导入至真空蒸发装置的蒸发室内，其真空度为10-1～10-3Pa；(3)加热蒸发，加热温度至2400°C以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气；(4)冷凝，通过冷凝室用水套进行冷却，冷却水温度控制在30～50°C范围，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内；(5)收集包装，将冷凝室中的铝粉取出，装入铁桶，真空封装保存：该方法生产的纳米级铝、细铝粉，其粒度细、分散性好、活性高，并且成本低，可形成大规模生产，而具经济实用性。

摘要： 本发明公开一种低成本的纳米氧化铝粉体的制备方法，其包括以下步骤：步骤一、以氧化铝废催化剂为原料或者以废铝车屑为原料，制备硫酸铝铵晶体；步骤二、称取硫酸铝铵和碳酸氢铵分别用去离子水配制成水溶液，在恒温及搅拌下按一定的摩尔比，缓慢将NH

摘要： 一种超细铝粉及纳米级铝粉的生产方法，其特征是该生产方法的工艺流程包括：(1)铝丝去油清洗；(2)导入蒸发室，使用输送器以导入速度为2～5m/min导入至真空蒸发装置的蒸发室内，其真空度为10－1～10－3Pa；(3)加热蒸发，加热温度至2400°C以上，达到铝的沸点，使其成为铝蒸气；(4)冷凝，通过冷凝室用水套进行冷却，冷却水温度控制在30～50°C范围，使铝蒸气迅速降温，形成铝粉，吸附在冷凝室内；(5)收集包装，将冷凝室中的铝粉取出，装入铁桶，真空封装保存：该方法生产的纳米级铝、细铝粉，其粒度细、分散性好、活性高，并且成本低，可形成大规模生产，而具经济实用性。

摘要： 本发明公开了一种纳米氧化铈改性纳米二氧化硅包覆改性薄片铝粉颜料，由下列重量份的原料制成：铝颜料2‑2.3、TEOS 3‑3.5、氨水4.5‑5、无水乙醇适量、蒸馏水5‑5.5、纳米氧化铈0.7‑0.9、纳米铌酸钾钠0.2‑0.3、纳米ZnWO

摘要： 本发明公开了一种纳米氢氧化镁改性纳米二氧化硅包覆改性薄片铝粉颜料，由下列重量份的原料制成：铝颜料2‑2.3、TEOS 3‑3.5、氨水4.5‑5、无水乙醇适量、蒸馏水5‑5.5、2‑巯基苯并咪唑稀土配合物0.4‑0.6、醋酸镁0.3‑0.4、纳米氢氧化镁0.2‑0.3、纳米ZnWO

摘要： 本发明涉及无机材料制备技术领域，特别是指一种制备氮化铝粉的系统和用铝粉流态化合成亚微米级氮化铝粉的方法，系统包括主反应器和1‑100根氮气吹管，以及在每根氮气吹管外部且沿其轴向延伸设置的加热丝，所述主反应器具有由上到下依次排布的第一内腔和第二内腔，所述氮气吹管整体设置在所述第二内腔内且沿竖直方向延伸，所述氮气吹管的上端和下端均开口且上端与所述第一内腔连通；所述主反应器底部设有铝粉入口，顶部设有氮化铝粉出口和氮气入口，所述铝粉入口、氮化铝粉出口与所述第二内腔连通，所述氮气入口与所述第一内腔连通。本发明能制备纯度高、颗粒尺寸均匀且产率高的氮化铝粉，且生产工艺简单，可大规模连续生产。

摘要： 本发明公开了一种溶胶‑凝胶发泡制备纳米氮化铝粉末的方法，包括如下步骤：（1）按一定质量比或摩尔比称取九水硝酸铝、水溶性糖、低分子发泡剂，将上述原料加水后搅拌，溶解形成溶胶，干燥后得到干凝胶，置于220‑400°C马弗炉中发泡，将所得的产物研磨，得到红棕色前驱体粉末；（2）将所得的前驱体粉末预处理后，置于氮气或氨气气氛下的管式炉中高温氮化，由室温0.1‑6°C/min升温至1100‑1500°C，保温0.5‑4h，得到含有无定形炭的纳米氮化铝粉末；（3）将含有炭的纳米氮化铝粉末在550‑600°C空气中脱炭，得到高纯度纳米氮化铝粉末。本申请实验设备简单，工艺简单，操作可控，原料广泛易得，成本较低，适用于一定规模生产纳米级的氮化铝粉末。制备的氮化铝粉体具有纯度高，球形粒度好，粒度分布较窄的优点。

摘要： 本发明公开了一种利用高铝粉煤灰生产NaAlO2/γ‑Al2O3纳米介孔材料的方法，该方法通过高铝粉煤灰除杂处理、粉煤灰活化、酸浸取、溶胶凝胶化、高温煅烧等步骤，制得NaAlO2/γ‑Al2O3纳米介孔材料，该介孔材料具有极窄的孔径分布范围且高的比表面积，在催化植物油与甲醇的酯交换反应生产生物柴油方面有很好的应用前景，本发明具有成本低廉、能耗少、操作简单、工艺流程短等特点，为粉煤灰的高附加值利用提供了新的思路。

摘要： 本实用新型公开了一种用于复合纳米氮化铝粉体的物料分散设备，本实用新型涉及分散装置技术领域，包括分散筒，进料管和出料管，分散筒的表面固定连通有进水管，分散筒的上表面固定连接有壳体，分散筒的内壁上设置有下料口，出料管的表面设置有控制阀；壳体内壁固定连接有电机，电机的输出轴固定连接转轴一，转轴一的表面设置有花键轴，花键轴的端部定轴转动有连接块，连接块与转轴一定轴转动连接，花键轴远离电机的端部花键连接有转杆，转杆的表面均匀设置有两个连接杆，两个连接杆的端部设置有碾压板；具备了使碾压板能够对分散筒内的死角达到完整清理的同时且能在具有分散筒不易晃动的同时能够达到辅助卸料的效果。