為了探索聚四氟乙烯(PTFE)含量和燒結(jié)溫度對(duì)鋁粉(Al)/PTFE復(fù)合粒子形貌和燃燒性能的影響規(guī)律,采用球磨-燒結(jié)工藝,制備了不同配比、不同燒結(jié)溫度的Al/PTFE復(fù)合粒子。用掃描電子顯微鏡(SEM)、X射線衍射儀(XRD)對(duì)樣品進(jìn)行表征,研究了PTFE含量和燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合粒子微觀形貌的影響;利用密閉燃燒罐、高速攝像儀及紅外熱成像儀,對(duì)樣品的燃燒過程進(jìn)行分析,探究了PTFE含量和燒結(jié)溫度對(duì)復(fù)合粒子燃燒性能的影響。結(jié)果表明,340℃燒結(jié)能使復(fù)合粒子形成規(guī)整的核殼結(jié)構(gòu),PTFE含量小于35%時(shí),粒子包覆完整度隨PTFE含量的增大而增大;當(dāng)PTFE含量繼續(xù)增加時(shí),復(fù)合粒子形狀變得不規(guī)則,出現(xiàn)顆粒凝聚。隨著PTFE含量以及燒結(jié)溫度的提高,樣品的燃速、燃燒劇烈程度、火焰溫度等均呈現(xiàn)出先提升再降低的趨勢。最優(yōu)條件(PTFE含量35%,燒結(jié)溫度340℃)制備的樣品較其它條件制備的樣品,燃燒壓力最高增大16%,燃燒時(shí)間最長縮短37%,中心火焰溫度提高317.1℃,這表明,適量的(35%最佳)的PTFE含量和合適的燒結(jié)溫度(340℃最佳)會(huì)顯著改善復(fù)合粒子的燃燒性能。

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【部分圖文】：

圖2燃燒性能測試裝置圖

燃燒速率與火焰溫度測定：自主搭建的點(diǎn)火裝置如圖2b，將0.1g樣品擺放成錐形，通過直流電源開關(guān)（電壓15V）控制點(diǎn)火。分別用高速攝像儀（2000幀/s）和紅外熱成像儀（50幀/s）拍攝樣品燃燒過程，通過燃燒持續(xù)時(shí)間判定樣品的燃燒速率大小，通過紅外熱成像儀測得火焰中心溫度。3....

圖3原料與Al/PTFE復(fù)合粒子XRD圖

原料Al、PTFE與Al/PTFE復(fù)合粒子的XRD測試結(jié)果如圖3。由圖3可知，經(jīng)過球磨、燒結(jié)后，沒有新的衍射峰出現(xiàn)，說明無新物質(zhì)生成；球磨過程中物料與磨球、壁面之間不斷擠壓、沖擊促進(jìn)了Al與PTFE的相互擴(kuò)散，也致使兩者內(nèi)部晶體結(jié)構(gòu)產(chǎn)生畸變，因此表現(xiàn)為各元素衍射峰位置相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)衍....

圖4不同PTFE含量的Al/PTFE復(fù)合粒子的SEM圖

圖4為原料鋁粉和上述不同PTFE含量的復(fù)合粒子的SEM圖。由圖4可知，PTFE的含量對(duì)復(fù)合粒子的微觀形貌有一定影響：當(dāng)PTFE含量小于等于35%時(shí)，復(fù)合粒子包覆的完整度和分散程度隨著PTFE含量的增加而逐漸變高；當(dāng)PTFE含量達(dá)到45%時(shí)，熔融又凝固的PTFE將鋁粉顆粒凝聚成大的....

圖54種Al/PTFE復(fù)合粒子燃燒壓力與增壓率對(duì)比圖

在空氣中點(diǎn)燃純鋁粉和不同PTFE含量的復(fù)合粒子，通過持續(xù)燃燒時(shí)間、火焰尺寸、火焰中心溫度判定燃燒反應(yīng)活性，用高速攝像機(jī)記錄燃燒過程，用紅外熱成像儀讀取每組樣品燃燒時(shí)最高火焰中心溫度。原料鋁粉和4種Al/PTFE含量的復(fù)合粒子燃燒時(shí)高速攝像圖和紅外熱成像圖如圖6。由圖6可知，未添加....

本文編號(hào)：3940062