刘 姝，孙文强，唐 锐，李 超，刑威虎，范美强

(中国计量学院，杭州 310018)

高活性铝锂合金的制备及微观结构与水解性能研究①

刘 姝，孙文强，唐 锐，李 超，刑威虎，范美强

(中国计量学院，杭州 310018)

研究了机械球磨法制备的铝锂合金微观结构与水解性能，考察了金属锂含量和其他金属掺杂的影响，并探讨了相关的改善机制及水解机理。结果表明，增加锂含量和其他金属(X:Bi，Sn，Ga和In)掺杂，可明显改善铝合金的水解性能。通过XRD、SEM和水解测试等实验分析，增加锂含量的作用在于:在球磨过程中减小合金粉颗粒尺寸;金属锂水解释放大量的热量和碱性物质LiOH改善铝的水解动力学。其次，掺杂金属X与金属锂形成金属间化合物LiX，LiX与AlX在水中易形成双重腐蚀电池，促进了金属铝的水解动力学。

铝锂合金;水解性能;微观结构;微型腐蚀电池

0 引言

金属铝具有很高的能量密度(45.77 kJ/cm3)，是水下航行器的理想能量来源［1-2］，也是固体推进剂的常用金属燃烧剂［3］。同时，金属铝具有资源丰富、价格低廉、水解产氢量高等特点，可为燃料电池提供便携式氢气。但普通铝粉表面包覆致密的氧化铝，而阻止铝的完全燃烧。纳米铝因尺寸小、比表面积大等优点，表现出优异的燃烧性能，但昂贵价格限制了其应用。在过去的几十年，科研人员探索了众多方法［4-5］，有效降低了铝-水启动温度、提高反应速率等，并开发了相关的水冲压发动机和制氢装置。其中，掺杂低熔点的金属(如Bi、Sn、Ga和In)是改善铝合金活性的有效途径之一，该类合金可在中性热水溶液中析出大量的氢气。……