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氧化铜铝体系

时间:2022-09-27 百科知识 版权反馈
【摘要】:CuO/Al的铝热剂由于其在微米尺度仍然具有高燃速而被熟知,而在纳米尺度,其燃速则更高,在已知的金属氧化物和铝的混合铝热剂中,氧化铜铝热剂可以达到最高的燃速。然而,连接燃料和氧化剂的有机材料的存在将会增加燃烧压力,使得燃速增加。燃速和压力的关系被认为是CuO在1 000℃分解成氧气所致,这种氧气有可能是一种活性氧化剂。CuO/Al铝热剂的感度数据目前没有确切报道,但被认为是相对比较高的。

CuO/Al的铝热剂由于其在微米尺度仍然具有高燃速而被熟知,而在纳米尺度,其燃速则更高,在已知的金属氧化物和铝的混合铝热剂中,氧化铜铝热剂可以达到最高的燃速。

尽管CuO/Al铝热剂还没有通过抑制反应球磨法或者溶胶-凝胶法制得的文献报道,唯有Gangopadhyay等人通过一种叫作自组装的新方法制得该铝热剂。在这种合成方法中,他们用一种配位聚合物(P4VP)来包覆铜纳米棒(20 nm×100 nm),然后用80 nm的铝粉再次包覆,这种自组装过程的结果使得生成的铝热剂具有已知最高的2 400m·s-1的燃速。物理混合铝热剂与自组装铝热剂的燃速对比见表13.7。

表13.7 物理混合铝热剂和自组装铝热剂(80 nm Al,2.2 nm氧化层)的燃速对比

Gangopadhyay等人认为燃速增加的原因是燃料和氧化剂界面间的接触面面积的显著提高。然而,连接燃料和氧化剂的有机材料的存在将会增加燃烧压力,使得燃速增加。这个理论也已被Weismiler和Bulian研究报道。燃速和压力的关系被认为是CuO在1 000℃分解成氧气所致,这种氧气有可能是一种活性氧化剂。

尽管高燃速的原因仍然没有定论,但高燃速的数值在爆炸速率的范围内,所以CuO/Al铝热剂可以作为起爆药应用。相对来说,比较容易的物理混合法制备CuO纳米铝热剂在弹药底火方面的应用已经申请了专利。CuO/Al铝热剂的感度数据目前没有确切报道,但被认为是相对比较高的。其较高的撞击感度也可能是没有文献报道通过抑制反应球磨法来制备这种铝热剂的原因。

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