纳米铝粉及纳米铝粉/煤油凝胶体系能量性能研究

测定了各单组分及纳米铝粉／煤油凝胶体系的燃烧热,表征了纳米铝粉及纳米铝粉／煤油凝胶体系的能量性能。实验结果表明,随着纳米铝粉含量的增加,纳米铝粉／煤油凝胶体系的质量恒容燃烧热呈降低趋势,这是由于煤油的燃烧热值较高,铝粉的燃烧热值较低所致;而各纳米铝粉／煤油凝胶体系的密度随纳米铝粉含量的增加呈升高趋势,体系的体积燃烧热也随纳米铝粉含量增加而升高。     

纳米铝粉在煤油中的均分散技术

研究了纳米铝粉在煤油中的均分散技术。研究发现，在煤油中加入适量的凝胶剂，并采用电磁搅拌或超声波进行分散，可使纳米铝粉在煤油中不沉降，达到分散均匀并能稳定贮存。研究结果表明，纳米铝粉／煤油凝胶体系中纳米铝粉的含量增加，不使铝粉沉降所需加入的凝胶剂量减少；当纳米铝粉含量达到一定值时，不加凝胶剂即可使纳米铝粉在煤油中不沉降，说明此时纳米铝粉本身就相当于一种凝胶剂；而普通铝粉不存在这种特性。对于纳米铝粉在煤油中的分散而言，超声波分散的效果好于电磁搅拌的分散效果。超声波作用时间8～10min是使纳米铝粉在煤油中达到均分散的最佳时间。     

纳米铝粉在复合推进剂中的应用

考察了不同类型纳米铝粉的能量性能及热氧化特性。结果表明,纳米铝粉的活性铝含量低于普通铝粉,随活性铝含量的降低,纳米铝粉的燃烧热值降低;纳米铝粉呈现出与普通铝粉截然不同的热氧化特性。同时,研究了纳米铝粉对复合推进剂的燃烧性能与能量性能的影响,结果表明,纳米铝粉可提高推进剂的燃速和降低压强指数,有利于改善推进剂的燃烧性能,但纳米铝粉的低活性铝含量导致推进剂的爆热值降低。