一种表面包覆Al制造技术

本发明专利技术公开了一种表面包覆Al

【技术实现步骤摘要】
一种表面包覆Al
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Mg
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粉、制备方法及其应用


[0001]本专利技术涉及一种活性金属粉表面包覆层的制备方法，具体涉及一种表面包覆Al
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Mg
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粉、制备方法及其应用。

技术介绍

[0002]Al
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Mg
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即具有镁点火温度低、点火延迟时间短、燃烧释能充分的特点，铝的加入又增加了其体积能量密度和质量能量密度。除此之外，Al
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燃烧过程中易发生微爆燃烧，该反应可以有效地提高配方的燃烧速率和促进能量的释放，因此Al
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有望代替单质镁、单质铝成为推进剂、炸药、烟火药中的燃料。然而，Al
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Mg
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熔点比镁低，在加热时很容易熔化，且一旦熔化很快就会反应，其在空气中的起始反应温度比镁还低，因此，其在使用过程中很容易发生意外着火从而导致事故的发生。近几年来，有关于镁铝合金意外着火、爆炸的事故时有发生。包覆是一种改善金属燃料安全性能的有效手段，目前常用的包覆方法包括机械化学法、原位聚合法、超临界法、喷雾干燥法以及原子层沉积法等，其主要是通过在金属颗粒表面形成一层包覆层从而起到阻碍金属与外界气体反应的作用。这种方法虽然可以在一定程度上提高金属燃料的安全性能，但此类方法获得的包覆层完整性、均匀性差，包覆时间长，包覆效率低且由于包覆材料多为不含能或能量密度低的物质，这在某种程度上还会降低样品的能量密度。

技术实现思路

[0003]针对现有技术存在的缺陷与不足，本专利技术的目的在于提供一种既可以提高Al
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粉起始反应温度，又可以促进其微爆燃烧的包覆Al
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Mg
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粉、制备方法及其应用，采用PTFE作为包覆前驱体，高温下在Al
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颗粒表面形成一层包覆层；经过包覆后的Al
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Mg
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起始反应温度上升，燃烧过程中出现了剧烈的微爆反应。
[0004]为了实现上述技术任务，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种表面包覆Al
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粉，所述的包覆Al
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粉由Al
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粉及表面包覆层形成；
[0006]所述的包覆层为PTFE高温分解后产生的含氟物质在Al
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Mg
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颗粒表面反应后得到的一层复合包覆层。
[0007]可选的，所述的Al
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Mg
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粉为微米级或毫米级Al
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颗粒组成；
[0008]所述PTFE的颗粒粒径小于Al
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Mg
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颗粒粒径。
[0009]可选的，所述的Al
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粉与PTFE的质量比为(30～5):1。
[0010]可选的，所述的包覆Al
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粉的制备方法包括：
[0011]PTFE为包覆前驱体，高温下在Al
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颗粒表面通过化学反应生成一层复合包覆层。
[0012]可选的，所述Al
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颗粒的表面携带PTFE后，经重力下落穿过温度范围为550～600℃的反应区形成表面包覆层。
[0013]可选的，所述的重力下落单次的下落物料重量为5～20g；550～600℃的反应区高
度为0.5～2m。
[0014]一种表面包覆Al
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Mg
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粉的制备方法，包括以下步骤：
[0015](1)按Al
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粉与PTFE粉的质量比为(30～5):1混合后，醇溶液中混合，混合粉末烘干备用；
[0016](2)保持反应区的温度为550～600℃，反应区高度为0.5～2m，混合粉末的重量为5～20g；
[0017](3)干燥后的混合粉末从反应区上方倒入，待混合粉末在重力作用下自由落体落下，即得到表面包覆Al
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粉。
[0018]可选的，所述反应区的中心温度不超过600℃，两端温度不低于550℃。
[0019]可选的，所述的反应区中通入空气或惰性气体，压力为常压；所述的惰性气氛包括氮气和氩气中的一种；所述的反应区长度为1.0m。
[0020]本专利技术任一所述的表面包覆Al
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粉用于制备含能材料的应用。
[0021]本专利技术与现有技术相比的有益效果：
[0022]本专利技术制备的包覆层完整、均匀的覆盖在Al
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颗粒表面，由于包覆层熔点较高，包覆过程中处于固体状态，获得的包覆Al
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粉表面形貌与原料基本一致。本专利技术制备的包覆Al
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粉燃烧过程中呈现剧烈的燃烧微爆效应，可以扩展其在含能材料配方中的应用，从而起到减少配方燃面金属的团聚以及提升燃速的作用。本专利技术的制备方法简单，安全性高，样品均一性良好，工艺要求低，易于实现批量化和自动化制备。
附图说明
[0023]附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
[0024]图1为Al
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原料SEM图；
[0025]图2为包覆Al
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粉末的SEM图；
[0026]图3为包覆Al
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粉末的元素分布图(图示放大倍数为200μm)；
[0027]图4为包覆Al
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粉末的XRD曲线图；
[0028]图5为包覆前后Al
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粉末在空气中的TG
‑
DSC图，(a)未包覆Al
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粉；(b)包覆Al
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粉；
[0029]图6为包覆Al
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粉末在空气中的燃烧微爆图。
具体实施方式
[0030]下述实施例进一步详述本专利技术，但不以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种表面包覆Al
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Mg
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粉，其特征在于，所述的包覆Al
12
Mg
17
粉由Al
12
Mg
17
粉及表面包覆层形成；所述的包覆层为PTFE高温分解后产生的含氟物质在Al
12
Mg
17
颗粒表面反应后得到的一层复合包覆层。2.根据权利要求1所述的表面包覆Al
12
Mg
17
粉，其特征在于，所述的Al
12
Mg
17
粉为微米级或毫米级Al
12
Mg
17
颗粒组成；所述PTFE的颗粒粒径小于Al
12
Mg
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颗粒粒径。3.根据权利要求1或2所述的表面包覆Al
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Mg
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粉，其特征在于，所述的Al
12
Mg
17
粉与PTFE的质量比为(30～5):1。4.根据权利要求1或2所述的表面包覆Al
12
Mg
17
粉，其特征在于，所述的包覆Al
12
Mg
17
粉的制备方法包括：PTFE为包覆前驱体，高温下在Al
12
Mg
17
颗粒表面通过化学反应生成一层复合包覆层。5.根据权利要求4所述的表面包覆Al
12
Mg
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【专利技术属性】
技术研发人员：谢晓，李海建，秦钊，陈超，许毅，孙志华，仪建华，赵凤起，
申请(专利权)人：西安近代化学研究所，
类型：发明
国别省市：