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《南京理工大学》 2006年
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纳米Cu/Al复合粉末的制备及性能研究

刘小娣  
【摘要】:为了改善超细铝粉的表面易氧化问题和微米级铝粉对推进剂的热分解不明显现象,以及解决纳米催化剂的易团聚问题,本文主要采用化学镀铜法和置换法在微米级铝粉表面包覆纳米铜层,制备出包覆致密的壳核式纳米Cu/Al复合粉末,两种方法制备出的复合粉末均对高氯酸铵(AP)的热分解具有良好的催化效果。 采用化学镀铜法对微米级铝粉进行表面处理时,分别选用次磷酸钠和甲醛两种还原剂,对不同的还原剂分别设计正交实验,得出最优镀液配方及工艺,制备出纳米Cu/Al复合粉末。利用XRD、SEM、EDS等仪器对复合粉末的形貌、物相结构及表面成分进行分析,结果表明:使用次磷酸钠和甲醛均能在铝粉表面得到均匀致密的包覆层,包覆层由晶态析出的铜构成,铜的晶粒度分别为18.83nm和29.30nm。将制备出的纳米Cu/Al复合粉末与AP混合,采用DSC法对混合物的热分解情况进行分析。结果发现,由于铜对AP的催化作用,AP添加该复合粉末后其高温分解峰可降低110℃左右,并且AP的低温分解峰和高温分解峰发生重合,表观分解热由0.495kJ·g~(-1)增加至1.184kJ·g~(-1)。 采用置换法对微米级铝粉进行包覆处理时,在氟化钠为络合剂、明胶为高分子保护剂的条件下置换溶液中的Cu~(2+),得到纳米Cu/Al复合粉末。对该复合粉末进行分析发现铝粉表面被纳米铜颗粒(14.42nm)均匀致密包覆,铝粉的比表面积由0.19m~2·g~(-1)增加到16.26m~2·g~(-1)。将该复合粉末与AP混合,采用DSC法对其进行热分析,发现AP的高温分解峰降低至338.32℃,AP的高温分解峰和低温分解峰发生重合,表观分解热增加至0.960kJ·g~(-1)。
【学位授予单位】:南京理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:O611.4

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【引证文献】
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【参考文献】
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【同被引文献】
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