王敬凯，陈 捷，睢贺良，于 谦，杨秀兰，索志荣，孙 杰，银 颖

（1. 中国工程物理研究院化工材料研究所，四川 绵阳 621999；2. 西南科技大学材料科学与工程学院，四川 绵阳 621010）

1 引言

金属铝粉具有较高的热值，已经被广泛应用于新型高能推进剂及高能炸药体系中［1］。微纳米铝粉添加剂能够有效提高固体推进剂体系的动、静态燃速［2］；而对于高能炸药，铝粉不仅可以显著提高炸药体系的爆热和输出能量［3］，还能够较大程度地降低含能材料热分解反应的活化能［4］，大幅缩短含能材料分解诱导期。然而，由于微纳米铝粉具有较大的比表面积和表面能，暴露的活性中心多，而这些活性中心易于与氧化性物质反应，导致自身活性下降，从而使得推进剂、炸药体系输出的能量降低，影响其最终效能［5-6］。

微纳铝粉在生产、运输、贮存和使用等过程中，可能与环境中某些氧化性物质发生反应，包括氧气、水、二氧化碳等，其中铝-氧和铝-水反应体系是最常见的氧化体系。一方面，微纳米铝粉的这种氧化反应是其放热释能的途径，也是导致其老化失活和能量降低等问题的重要原因；另一方面，在新能源研究领域，许多科学家提出可以利用这一反应作为制取清洁能源氢气的途径之一［7-9］，另外铝-空气电池本质上也是借助铝的氧化还原实现能量的转化和存储［10-11］。因此，尽管面向铝氧化问题的相关研究由来已久，但一直都受到不同领域研究者的高度关注。近年来，随着对铝氧化反应体系研究的深入，许多学者开始致力于从两方面来理解铝粉的氧化失活问题，一是以分子动力学为手段，力图从原子尺度上阐明铝粉氧化的微观机制，同时分析影响铝粉氧化机制的关键因素；……