AP/SiO2/Fe2O3 纳米复合材料的制备与表征
2012-01-29邓竞科陈人杰李国平罗运军
火炸药学报 2012年6期
关键词:复合材料
邓竞科,陈人杰,李国平,罗运军
(北京理工大学材料学院,北京100081)
引 言
在复合固体推进剂中,AP是最常用的氧化剂,其热分解性能与固体推进剂的总体性能有密切关系[1-2]。而影响AP 性能最主要的因素是粒度及粒度分布。过渡金属氧化物(如Fe2O3)是催化AP热分解常用的催化剂[3-5]。为了提高催化剂的催化性能,一种有效的方法是将催化剂制备为纳米粒子。但由于纳米粒子极易发生团聚,不易与推进剂的其他组分均匀混合,难以发挥纳米粒子粒径小、比表面大的优异特性,影响了它的实际使用效果。将纳米粒子进行有效的复合,可提高纳米粒子的分散性,充分发挥其表面特性。目前,制备纳米复合材料的方法主要有高能研磨混合法、溶胶-凝胶法、溶剂-非溶剂法等。其中,溶胶-凝胶法由于操作简单可控,可以在纳米尺度上进行组分的混合,能精确控制材料粒子的成分和结构,可制备均一、粒径小、形状特殊的材料等[6-7],因而应用广泛。
本研究采用溶胶-凝胶法制备SiO2/Fe2O3二元凝胶骨架,使Fe2O3以纳米级分布于凝胶骨架中,同时将AP导入凝胶孔洞中,制备了纳米AP/SiO2/Fe2O3复合材料,不仅有效解决了纳米粒子团聚的问题,同时也减小了AP 的粒度,提高其热分解性能。用XRD 和SEM 对其形貌和微结构进行表征。
1 实 验
1.1 材料及仪器
正硅酸乙酯(TEOS),分析纯,天津化学试剂公司;N,N-二甲基甲酰胺(DMF),分析纯,北京化学试剂公司;环氧丙烷(PO),分析纯,北京化学试剂公司;氯化铁(FeCl3·6H2O),分析纯,北京化学试剂公司;AP,工业品,大连高氯酸钾厂。……
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