用于噴墨打印快速成形技術(shù)的納米鋁熱劑含能油墨研究.pdf

1、制備出Al/CuO納米鋁熱劑，采用XRD、SEM、TEM及DSC等手段對其表面形貌和反應(yīng)性進行了分析，并用半導(dǎo)體橋進行了點火實驗，篩選出最優(yōu)化藥劑配方，在此基礎(chǔ)上配制出應(yīng)用于噴墨打印裝置的含能材料油墨。研究了含能油墨的噴墨打印成形工藝，并初步探討了打印成形膜的熱性能、燃燒性能及電爆性能，為火工品的微型化和智能化研究奠定基礎(chǔ)。
　　 主要工作和所得結(jié)論如下:
　　 (1)采用超聲共混法和溶膠-凝膠法制備出純相的Al/CuO

2、納米鋁熱劑，借助SEM、TEM方法分別對其進行表征，結(jié)果表明:超聲共混法是兩組分簡單的混合在一起，利用Scherrer公式計算得到Al與CuO的粒徑分別為45.8nm和29.03nm;溶膠-凝膠法制備的Al/CuO是以微米級的類似核殼結(jié)構(gòu)的團聚球存在，團聚球的尺寸在25μm左右，利用Scherrer公式計算得到球體內(nèi)部Al和CuO的粒徑為46.84nm和30.47nm。
　　 (2)對納米Al/CuO的表面進行修飾，采用三因素二

3、水平正交試驗法研究了分散劑種類、煅燒溫度、表面修飾劑對納米Al/CuO表面形貌的影響。實驗結(jié)果表明，分散劑的影響最顯著。
　　 (3)采用不同方法制備了不同化學(xué)配比的Al/CuO納米鋁熱劑，通過DSC分析研究其熱反應(yīng)性能。結(jié)果表明:Al粉的量較少時，溶膠-凝膠法制備的納米Al/CuO的核殼結(jié)構(gòu)限制了能量的傳遞，反應(yīng)放熱量較小。當(dāng)Al與CuO的摩爾比為4∶3時，溶膠-凝膠法制備的Al/CuO納米鋁熱劑放熱量比超聲共混法的大。經(jīng)半導(dǎo)

4、體橋點火實驗發(fā)現(xiàn)，其鋁熱反應(yīng)更徹底。
　　 (4)制備了含能油墨，采用噴墨打印裝置，在基底上噴墨打印出成形膜，對其進行DSC分析，計算出其活化能約為186.92kJ/mol。
　　 (5)將含能油墨打印在復(fù)合金屬橋上，構(gòu)建平面結(jié)構(gòu)的火工芯片，并進行點火實驗。結(jié)果表明，含能油墨在金屬橋膜的熱作用下可以被點燃，但是不能持續(xù)燃燒。在有約束和無約束的情況下，對噴墨成形在半導(dǎo)體橋上的含能油墨進行點火實驗，結(jié)果表明:有約束條件下，含