Al 3 Zr/Al復(fù)合燃料的制備與熱性能研究
發(fā)布時間：2021-10-12 07:58
金屬燃料是推進劑和混合炸藥的重要組成部分。為了改善金屬燃料的點火和燃燒性能,獲得一種高密度、高體積熱值、燃燒完全的新型金屬復(fù)合燃料,本文采用Al與Zr的合金化,制備出性能優(yōu)異的Al3Zr/Al體系的復(fù)合合金燃料,在確保體積含能的條件下,提高燃料的密度和燃燒完全性。本文采用非自耗電弧熔煉技術(shù)、懸浮熔煉以及緊耦合氣霧化法成功制備了不同配比的Al3Zr/Al和Al-Zr-Eu復(fù)合燃料,并通過激光粒度儀、XRD、SEM/EDS、TG-DTA、DSC等現(xiàn)代分析測試技術(shù)表征了制備的復(fù)合燃料。結(jié)果表明,新工藝制備的幾種粉末成分均勻,呈高度球形狀,表面存在明顯的晶界,并在組織內(nèi)部形成了金屬間化合物Al3Zr內(nèi)嵌于基體Al的特殊結(jié)構(gòu)。TG-DTA結(jié)果表明,與純Al粉對比,Al3Zr/Al復(fù)合燃料放熱溫度提前,增重更明顯,最大增重可達71.2%,表明Al3Zr/Al復(fù)合燃料擁有更高的熱反應(yīng)活性和反應(yīng)完全性。同時發(fā)現(xiàn)Al3Zr金屬間化合物在O2氣氛下于96...
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)Al3Zr晶體的晶胞(b)Al3Zr晶體的非平衡形態(tài)
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文生的力足以使材料懸浮起來并被加熱直至熔化[76]。電磁力使熔融金屬與坩堝壁處于軟接觸或者不接觸狀態(tài)，這就避免了坩堝和材料被污染，保證了材料的純度。此外，材料的懸浮狀態(tài)大大減少了熱損失，充分利用并節(jié)省了能源。深圳市賽邁特懸浮冶金科技有限公司的李碚等人[77,78]在懸浮熔煉這塊走到了技術(shù)的前沿。他們改進了現(xiàn)有的懸浮熔煉技術(shù)，提高了懸浮效果，保證了成分的均勻性和準(zhǔn)確性，并進一步減少了熱損失；重新設(shè)計了坩堝水路，降低坩堝制作難度；增加設(shè)備的規(guī)格和功能。這些方法上的改進拓展了懸浮熔煉的應(yīng)用范圍。
圖 2.2 緊耦合氣霧化設(shè)備示意圖Fig. 2.2 Schematic diagram of CCGAequipmentAl3Zr/Al 復(fù)合燃料的制備過程制備 Al3Zr/Al 和 Al-Zr-Eu 系列復(fù)合燃料的工藝流程，如圖 2.3 所示。配料電弧熔煉懸浮熔煉錠子收集 裝料充氬氣抽真空霧化感應(yīng)熔煉
【參考文獻】：
期刊論文
[1]固體推進劑燃燒過程鋁團聚研究進展[J]. 敖文,劉佩進,呂翔,楊文婧. 宇航學(xué)報. 2016(04)
[2]熔煉難熔金屬的新技術(shù)——真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森,元少勇,陳貴生. 特種鑄造及有色合金. 2016(04)
[3]鋁粉含量對火箭發(fā)動機推力影響研究[J]. 于永志,相升海,李世鵬,于超,李帥,袁健飛. 兵器裝備工程學(xué)報. 2016(03)
[4]真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森. 冶金設(shè)備. 2015(05)
[5]鋯粉對硅系延期藥燃速的影響[J]. 曾壽禮,鄭思友. 煤礦爆破. 2015(03)
[6]固體推進劑鋁粉燃燒特性及機理研究進展分析[J]. 唐泉,龐愛民,汪越. 固體火箭技術(shù). 2015(02)
[7]純鋯粉及包覆Fe3O4鋯粉的燃燒特性[J]. 周琪,孫金華,王秋紅,尹藝,徐耀,呂寶亮. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2012(06)
[8]固體推進劑用納米核殼型鋁粉的制備及其應(yīng)用研究進展[J]. 齊曉飛,張曉宏,嚴啟龍,李軍強,宋振偉. 化工新型材料. 2012(04)
[9]納米鋁粉在高能固體推進劑中的應(yīng)用[J]. 李偉,包璽,唐根,吳芳,徐海元,劉麗兵,郭翔,龐愛民. 火炸藥學(xué)報. 2011(05)
[10]合金燃料在固體推進劑中的應(yīng)用[J]. 趙慶華,王莉莉,劉欣,馬巖,馬云翔,崔玉春. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2011(01)
博士論文
[1]硼顆粒點火燃燒機理研究[D]. 敖文.浙江大學(xué) 2014
[2]鋯粉云瞬態(tài)火焰及連續(xù)噴射火焰特性的實驗研究[D]. 王秋紅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]新型耐水點火藥燃燒性能及應(yīng)用研究[D]. 陳西武.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Al-Li及Al/PMF（氟化石墨）含能燃料的制備與熱性能研究[D]. 張冬梅.華中科技大學(xué) 2017
[2]新型Al-Eu合金燃料組織結(jié)構(gòu)與能量釋放的構(gòu)效關(guān)系研究[D]. 付豪.華中科技大學(xué) 2016
[3]高活性鋁基合金燃料的制備與熱性能研究[D]. 李林福.華中科技大學(xué) 2015
[4]燃燒式含能破片的配方與性能研究[D]. 劉智華.南京理工大學(xué) 2010
本文編號：3432178
【文章來源】：華中科技大學(xué)湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】：80 頁
【學(xué)位級別】：碩士
【部分圖文】：
(a)Al3Zr晶體的晶胞(b)Al3Zr晶體的非平衡形態(tài)
華 中 科 技 大 學(xué) 碩 士 學(xué) 位 論 文生的力足以使材料懸浮起來并被加熱直至熔化[76]。電磁力使熔融金屬與坩堝壁處于軟接觸或者不接觸狀態(tài)，這就避免了坩堝和材料被污染，保證了材料的純度。此外，材料的懸浮狀態(tài)大大減少了熱損失，充分利用并節(jié)省了能源。深圳市賽邁特懸浮冶金科技有限公司的李碚等人[77,78]在懸浮熔煉這塊走到了技術(shù)的前沿。他們改進了現(xiàn)有的懸浮熔煉技術(shù)，提高了懸浮效果，保證了成分的均勻性和準(zhǔn)確性，并進一步減少了熱損失；重新設(shè)計了坩堝水路，降低坩堝制作難度；增加設(shè)備的規(guī)格和功能。這些方法上的改進拓展了懸浮熔煉的應(yīng)用范圍。
圖 2.2 緊耦合氣霧化設(shè)備示意圖Fig. 2.2 Schematic diagram of CCGAequipmentAl3Zr/Al 復(fù)合燃料的制備過程制備 Al3Zr/Al 和 Al-Zr-Eu 系列復(fù)合燃料的工藝流程，如圖 2.3 所示。配料電弧熔煉懸浮熔煉錠子收集 裝料充氬氣抽真空霧化感應(yīng)熔煉
【參考文獻】：
期刊論文
[1]固體推進劑燃燒過程鋁團聚研究進展[J]. 敖文,劉佩進,呂翔,楊文婧. 宇航學(xué)報. 2016(04)
[2]熔煉難熔金屬的新技術(shù)——真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森,元少勇,陳貴生. 特種鑄造及有色合金. 2016(04)
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[4]真空懸浮熔煉技術(shù)[J]. 李碚,張森. 冶金設(shè)備. 2015(05)
[5]鋯粉對硅系延期藥燃速的影響[J]. 曾壽禮,鄭思友. 煤礦爆破. 2015(03)
[6]固體推進劑鋁粉燃燒特性及機理研究進展分析[J]. 唐泉,龐愛民,汪越. 固體火箭技術(shù). 2015(02)
[7]純鋯粉及包覆Fe3O4鋯粉的燃燒特性[J]. 周琪,孫金華,王秋紅,尹藝,徐耀,呂寶亮. 燃燒科學(xué)與技術(shù). 2012(06)
[8]固體推進劑用納米核殼型鋁粉的制備及其應(yīng)用研究進展[J]. 齊曉飛,張曉宏,嚴啟龍,李軍強,宋振偉. 化工新型材料. 2012(04)
[9]納米鋁粉在高能固體推進劑中的應(yīng)用[J]. 李偉,包璽,唐根,吳芳,徐海元,劉麗兵,郭翔,龐愛民. 火炸藥學(xué)報. 2011(05)
[10]合金燃料在固體推進劑中的應(yīng)用[J]. 趙慶華,王莉莉,劉欣,馬巖,馬云翔,崔玉春. 化學(xué)推進劑與高分子材料. 2011(01)
博士論文
[1]硼顆粒點火燃燒機理研究[D]. 敖文.浙江大學(xué) 2014
[2]鋯粉云瞬態(tài)火焰及連續(xù)噴射火焰特性的實驗研究[D]. 王秋紅.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[3]新型耐水點火藥燃燒性能及應(yīng)用研究[D]. 陳西武.南京理工大學(xué) 2002
碩士論文
[1]Al-Li及Al/PMF（氟化石墨）含能燃料的制備與熱性能研究[D]. 張冬梅.華中科技大學(xué) 2017
[2]新型Al-Eu合金燃料組織結(jié)構(gòu)與能量釋放的構(gòu)效關(guān)系研究[D]. 付豪.華中科技大學(xué) 2016
[3]高活性鋁基合金燃料的制備與熱性能研究[D]. 李林福.華中科技大學(xué) 2015
[4]燃燒式含能破片的配方與性能研究[D]. 劉智華.南京理工大學(xué) 2010
本文編號：3432178
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