The invention discloses a two-dimensional energetic material, in which at least one of the oxidant and fuel components is graphene-like two-dimensional material and has been synthesized into two-dimensional nanosheets. The oxidant component content is 10%-90%, the fuel component content is 10%-90%, the oxidant component is WO3 or MnO 2, and the fuel component is one of Al, Mg, B, Ti, Si or P. The invention perfectly combines two-dimensional materials with nano-energetic materials, solves the problems of poor dispersion of nano-energetic materials, easy aggregation of particles and instantaneous heat release difference, and expands the application of two-dimensional nano-materials.
【技术实现步骤摘要】
一种二维含能材料及其制备方法
本专利技术涉及新型复合含能材料领域,具体涉及一种二维含能材料及其制备方法。
技术介绍
含能材料是指含有爆炸性基团或者由氧化剂和燃烧剂所构成、能够独立地进行化学反应燃烧或爆炸并输出能量的单质化合物或者混合物。其中,复合含能材料种类最多且威力巨大,受到广泛研究。当前复合含能材料研究者一直致力于发展含能材料的新配方,提高能量释放速率,从而提升复合含能材料的威力。在众多改善复合含能材料威力的方法中,细化组成复合含能材料的燃料组分和氧化剂组分颗粒尺寸是当前最重要的一种。细化到纳米尺度的所谓纳米复合含能材料表现出巨大的优势,如增加燃料组分和氧化剂组分的界面接触、减少扩散距离,提高传质和传热效率,进而使相应配方的反应速率、含能威力大大提升;也可以降低反应温度,从而使金属类燃料可以在较低的温度开始反应。纳米WO3(三氧化钨)/纳米铝粉构成复合体系是一类重要的纳米复合含能材料,其理论热焓密度为2.9kJ/g,比Al/CuO体系低,但由于其所得材料可以制成高密度含能材料(高密度有利于提高含能材料威力)和低的升华点(反应起始温度可以降低),故也是通用含能铝 ...
【技术保护点】
1.一种二维含能材料,其特征在于,其氧化剂组分与燃料组分中至少一种为类石墨烯二维材料,并且已合成为二维纳米片。
【技术特征摘要】
1.一种二维含能材料,其特征在于,其氧化剂组分与燃料组分中至少一种为类石墨烯二维材料,并且已合成为二维纳米片。2.如权利要求1所述的一种二维含能材料,其特征在于,所述氧化剂组分含量为10%~90%,所述燃料组分含量为10%~90%;所述氧化剂组分为WO3;所述燃料组分为Al、Mg、B、Ti、Si或P中的一种。3.如权利要求1所述的一种二维含能材料的制备方法,其特征在于,包括如下步骤:S1、二维纳米片状组分的制备;S2、二维含能材料的制备;(1)第一种情况:氧化剂组分为二维纳米片状组分,但燃料组分非二维纳米片时,燃料组分采用纳米燃料;A1、在真空手套箱中,称取一定量纳米燃料分散于溶剂中,然后将其与合成的二维纳米片状的氧化剂组分混合,所述手套箱中水含量小于1ppm,氧含量小于1ppm,且箱中充满氮气;A2、将A1中混合好体系置于真空干燥箱中,流延成膜,60~80℃干燥24小时,即得到所述二维纳米含能材料;(2)第二种情况:燃料组分为二维纳米片状组分,但氧化剂组分非二维纳米片时,氧化剂组分采用纳米氧化剂;B1、在真...
【专利技术属性】
技术研发人员:陈晓勇,张泽宇,熊继军,梁庭,贾平岗,洪应平,雷程,李晨,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:山西,14
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