超级铝热剂Al/MnO2 的制备、表征及其与推进剂组分的相容性
2012-01-29赵宁宁贺翠翠刘健冰马海霞赵凤起
赵宁宁,贺翠翠,刘健冰,马海霞,安 亭,赵凤起
(1.西北大学化工学院,陕西 西安710069)2.西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西 西安710065)
引 言
纳米含能材料具有能提供优异的点火和反应性能、提高能量释放速率和燃烧效率及降低材料的敏感性等优点[1-2]。超级铝热剂是一种典型的高反应活性纳米复合含能材料,由纳米铝粉和纳米金属氧化物经复合处理得到的纳米级金属基含能材料的反应性体系,通常称为超级铝热剂或亚稳态分子间复合物(MIC)[3-6]。铝热反应现象由十八世纪俄罗斯科学家[7]发现,经过200多年的不断发展,铝热剂在军事上的应用已经成为当代各国武器装备竞相追逐的热点[8-10]。铝热反应通常放出大量的热量形成更为稳定的氧化物和相应的金属其中最常用的氧化物为Fe2O3,金属氧化物还包括CuO、MoO3、SiO2、MnO2、WO3、Bi2O3[11]。
本研究采用水热法合成纳米MnO2,用超声波分散法制备超级铝热剂Al/MnO2。研究了超级铝热剂Al/MnO2与推进剂主要组分HMX、RDX、NC、CL-20和NTO 的相容性,为其在火炸药、火箭推进剂等方面的应用提供参考。
1 实 验
1.1 材料及仪器
高锰酸钾(KMnO4),质量分数≥99.5%,分析纯,西安化学试剂厂;盐酸(HCl),质量分数36.0%~38.0%,分析纯,西陇化工股份有限公司;正己烷(C6H12),质量分数不小于98.0%,分析纯,天津市富宇精细化工有限公司;纳米铝粉,粒径50nm。所有试剂未经进一步纯化,实验用水均为去离子水。
美国FEI公司Quanta 400场发射环境扫描电子显微镜,测试时设定高压为30kV,电流为4A,工作距离为7.6mm;英国牛津公司INCAIE350 能谱仪;日本日立公司HITACHI H-7650B型透射电子显微镜,操作电压为80kV,分辨率0.2nm(晶格像);……
