【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于含能材料领域，具体涉及一种al/nh4cuf3亚稳态分子间复合物及其制备方法。
技术介绍
1、亚稳态分子间复合物(mics)通常包含固体燃料与氧化剂，通过各种复合技术形成的具有高能量密度、高能量释放速率和高放热等特性的复合含能材料，被广泛应用于采矿、军械、航空航天、微驱动微点火、生物灭菌和水下爆破等领域。mics中的固体燃料组分通常包含al、mg、b和si等。由于al丰度高，易于加工，价格低廉等优势，一直作为研究和应用的热点材料。然而，固有的钝化层在al与氧化剂发生的氧化还原反应过程中起到阻碍作用。
2、为了解决钝化层的阻隔效应，通过刻蚀反应已被证实有效。该过程依赖于f与al2o3的反应，形成的alf3具有更低分解温度，铝热反应过程提供的高温可以气化alf3，使得阻隔作用的削弱甚至消失。此外，具有最强电负性的f元素可以有效氧化燃料。显然，这种潜在的优势也使其成为当下的研究的热点。目前，研究较多的含氟f氧化剂包含两类，一类为金属氟化物，另一类为含氟聚合物。前者包括fef3、cof2、nif2和cuf2等，后者包含ptfe、pvdf等。金属氟化物在较低温度下分解并释放游离的f离子与al粉表面的钝化层进行反应，主反应往往会发生在较高的温度下。首先，含氟聚合物分解释放出含氟气态小分子，如cf2和hf等。接着，气态小分子扩散到al颗粒表面与钝化层发生反应。这些含氟氧化剂与al之间的预反应现象均会降低al核与氧化剂的反应能垒。
3、尽管金属氟化物和含氟聚合物被广泛应用于mics体系中，但其本身的限制始终
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种al/nh4cuf3mics的制备方法。该方法首先采用溶剂热法制备出具有纳米网状结构的nh4cuf3含氟氧化剂，再通过超声辅助分散的方式制备出具有高产气、低点火延迟和低反应起始温度的al/nh4cuf3mics，有效提升n-al的燃烧效率。
2、实现本专利技术目的的技术方案如下：
3、通过向al基mics中引入高氯酸铵(ap)、含能金属有机框架(emof)和硝化纤维素(nc)等可以在反应界面产生大量的气体，避免烧结现象的产生，提高燃料的燃烧效率。与此同时，高产气的含能复合物拥有更强的对外做功能力，满足很多场景下的使用要求。由此可见，为了提高铝粉的燃烧效率，可以通过氟化反应替代传统的氧化反应和增加体系的体态产物生成量。
4、一种al/nh4cuf3 mics的制备方法，包括以下步骤：
5、步骤1，将不同质量比无水cucl2和nh4f加入到溶剂中，通过水浴加热和磁力搅拌使两种固相组分完全溶解，再将溶液转移至反应釜中进行溶剂热反应。通过控制cucl2和nh4f的质量比溶剂热反应温度合成出纯相的nh4cuf3。冷却后取出悬浊液进行离心、洗涤和干燥可获得nh4cuf3粉末；
6、步骤2，将制备的nh4cuf3粉末与纳米铝粉n-al加入到分散剂中，采用超声辅助分散获得al/nh4cuf3的悬浊液，通过蒸发干燥去除分散剂，得到al/nh4cuf3 mics。
7、进一步的，步骤1中，无水cucl2可替换为无水cocl2、fecl3或nicl2。
8、进一步的，步骤1中，溶剂为甘油和乙醇的混合溶液。
9、进一步的，步骤1中，反应釜中溶剂热反应过程也需要进行搅拌。
10、进一步的，溶剂热反应的设备兼具加热和磁力搅拌两种功能，溶剂热反应温度为90～180℃，搅拌速率为150～500rpm。
11、进一步的，步骤1中，洗涤剂选择无水乙醇、正己烷和去离子水中的一种或两种。
12、进一步的，步骤2中，n-al的粒径分布为30～500nm，且al能够替换为mg、si、b或ti；，n-al在al/nh4cuf3 mics中的占比为5wt％～50wt％。
13、进一步的，步骤2中，分散剂选择无水乙醇、正己烷和环己烷中的一种或是多种。
14、进一步的，步骤2中，超声辅助分散时间为10～60min；蒸发干燥温度为50～80℃；干燥时间为1～24h。
15、上述制备方法制得的al/nh4cuf3亚稳态分子间复合物。
16、与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
17、(1)通过溶剂热法制备出具有纳米网状结构的nh4cuf3，采用简单的超声辅助分散的方式可以将n-al填充到nh4cuf3的纳米孔道中，形成分散性良好的n-al/nh4cuf3mics；(2)nh4cuf3分解释放hf和nh3气态产物。这些功能气体对al粉的钝化层有刻蚀作用，且大量的气态产物缓解反应烧结，提高了al粉的燃烧效率。(3)与n-al/cuf2和n-al/cuo进行性能分析和比较，发现n-al/nh4cuf3具有更低的反应起始温度，更低的点火延迟时间和更强的对外做功能力。(4)本专利技术合成和复合过程均在液相中进行，对设备要求低、反应简单、成本低廉且以于操作。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种Al/NH4CuF3 MICs的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，无水CuCl2可替换为无水CoCl2、FeCl3或NiCl2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，溶剂为甘油和乙醇的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，反应釜中溶剂热反应过程也需要进行搅拌。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，溶剂热反应的设备兼具加热和磁力搅拌两种功能，溶剂热反应温度为90～180℃，搅拌速率为150～500rpm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，洗涤剂选择无水乙醇、正己烷和去离子水中的一种或两种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，n-Al的粒径分布为30～500nm，且Al能够替换为Mg、Si、B或Ti；，n-Al在Al/NH4CuF3 MICs中的占比为5wt％～50wt％。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2中，超声辅助分散时间为10～60min；蒸发干燥温度为50～80℃；干燥时间为1～24h。
10.一种基于权利要求1-9所述制备方法制得的Al/NH4CuF3亚稳态分子间复合物。
...【技术特征摘要】
1.一种al/nh4cuf3 mics的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，无水cucl2可替换为无水cocl2、fecl3或nicl2。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，溶剂为甘油和乙醇的混合溶液。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，反应釜中溶剂热反应过程也需要进行搅拌。
5.根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，溶剂热反应的设备兼具加热和磁力搅拌两种功能，溶剂热反应温度为90～180℃，搅拌速率为150～500rpm。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1中，洗...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。