【摘要】：納米復(fù)合含能材料是一種納米組分均勻分散在復(fù)合體系中的特殊含能材料,可發(fā)揮納米材料特有的表面特性,改善傳統(tǒng)含能材料感度高、輸出能量低等缺點(diǎn),是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)課題。本論文結(jié)合溶膠-凝膠法,以高能炸藥丁四醇四硝酸酯(ETN)為主體炸藥,以安全無(wú)毒的Cr_2O_3為凝膠骨架材料,以活性納米Al粉為添加劑,制備出Al/Cr_2O_3/ETN納米復(fù)合含能材料,并對(duì)其性能進(jìn)行了研究。具體內(nèi)容如下:首先,制備復(fù)合含能材料。利用溶膠-凝膠技術(shù),制備出主體凝膠Al/Cr_2O_3,對(duì)工藝條件進(jìn)行了探討,包括凝膠前驅(qū)體鹽的選擇性實(shí)驗(yàn)、凝膠前驅(qū)體的濃度調(diào)節(jié)、溶劑的選擇、環(huán)氧丙烷的用量以及溶液不同初始pH值。向主體Al/Cr_2O_3凝膠骨架中添加ETN,制備出Al/Cr_2O_3/ETN復(fù)合濕凝膠。利用真空冷凍干燥技術(shù)將樣品干燥6h得到納米Al/Cr_2O_3/ETN復(fù)合含能材料。其次,樣品的分析與表征。利用掃描電鏡(SEM)、X射線光電子能譜(XPS)、紅外光譜(IR)對(duì)樣品的微觀形貌、元素組成及結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行了表征分析。結(jié)果發(fā)現(xiàn):在復(fù)合材料中,納米Al表面明顯被粒子包覆,這些粒子為納米ETN和Cr_2O_3的混合物,被包覆結(jié)構(gòu)大小約100nm;納米復(fù)合含能材料由C、N、O、Al和Cr元素組成,符合納米Al/Cr_2O_3/ETN復(fù)合含能材料的元素構(gòu)成;此外,復(fù)合材料中存在Cr_2O_3和ETN的特征峰,與納米Al/Cr_2O_3/ETN復(fù)合含能材料組分一致。最后,樣品的性能測(cè)試及分析。機(jī)械感度和熱分解的測(cè)試結(jié)果發(fā)現(xiàn):納米復(fù)合含能材料的撞擊特性落高隨著ETN含量增加而減小,其摩擦感度隨著ETN增加而升高,特別是納米復(fù)合含能材料的機(jī)械感度均低于其組分的物理混合物。不同ETN含量的納米復(fù)合含能材料的熱分解溫度均低于純ETN的熱分解溫度,表明納米Al和納米Cr_2O_3對(duì)ETN的熱分解起到一定的催化作用,樣品的感度降低顯著,此納米復(fù)合含能材料具有安全鈍感的特性。以上探討為工程領(lǐng)域的進(jìn)一步應(yīng)用提供了參考。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TQ560.1

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2696631