多孔硅/高氯酸钠含能材料爆炸性能研究

采用电化学阳极氧化法在P型单晶硅基片上生成多孔硅层,利用重量法计算出多孔硅层的孔隙率.在多孔硅孔隙中填充高氯酸钠,制备多孔硅/高氯酸钠含能材料,并对其进行了电压感度测试.结果表明:生成多孔硅层的孔隙率最高可达到85％;按照GJB 772A-97标准对多孔硅/高氯酸钠进行摩擦感度测试,爆炸概率为84％;用Ni-Cr桥丝对...     

纳米多孔硅粉的化学腐蚀及其理化性质表征

以纯度大于99%,粒径20μm以下的硅粉为原料,以HF、HNO3、蒸馏水及亚硝酸钠为腐蚀介质,采用化学腐蚀法制备纳米多孔硅粉。利用扫描电镜、全自动比表面积仪以及傅里叶变换红外光谱仪对纳米多孔硅粉进行了表征。制备了多孔硅/高氯酸钠复合材料并进行了燃烧实验。结果表明,腐蚀体系中硝酸浓度是影响孔径分布的主要因素。腐蚀时间则是增大纳米多孔硅粉比表面积的关键因素。最佳腐蚀条件为硝酸浓度5.2%,腐蚀时间120 min。制备的纳米多孔硅粉为介孔材料,表面存在大量的硅-氢键,比表面积达58.2264 m2·g-1。制备的多孔硅/高氯酸钠复合材料能剧烈燃烧,伴有爆燃现象,能用作绿色点火药剂或燃烧剂。     

多孔硅含能芯片的制备工艺和性能研究

采用电化学双槽腐蚀法在P型单晶硅片表面生长多孔硅膜。利用超声强化原位装药技术,在多孔硅膜中填充高氯酸铵或高氯酸钠制备多孔硅含能芯片。试验表明:采用电化学双槽腐蚀法可以制备厚度达90~100μm的不龟裂多孔硅厚膜;该多孔硅膜能够承受超声填充高氯酸铵和高氯酸钠等氧化剂时的冲击,得到多孔硅含能芯片。该多孔硅含能芯片在450~470℃的热作用下,可在开放空间发生猛烈爆炸。高氯酸铵比高氯酸钠更适合制备多孔硅含能芯片。     

电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜结构及耐蚀性的影响

采用微弧氧化技术在Al-Si合金表面制备氧化物陶瓷膜层,利用激光共聚焦显微镜、SEM、EDS、XRD、极化曲线等测试方法研究电流密度对Al-Si合金微弧氧化膜层的生长过程、微观结构、元素成分、相组成和耐蚀性的影响规律。结果表明:随电流密度的增大,起弧所需时间减短,膜层厚度和粗糙度均增加,膜层生长速率先增大后减小。电流密度较小时,氧化膜生成相为γ-Al_2O_3,当电流密度达到13.3 A/dm~2时,氧化物生成相出现α-Al_2O_3和莫来石相。当电流密度小于16.6 A/dm~2时,氧化膜的耐蚀性随电流密度增大而增强;当电流密度大于16.6 A/dm~2时,氧化膜耐蚀性能降低,相对于合金基体,氧化膜始钝电位降低,维钝电流密度降低两个数量级。     

酒石酸浓度对铝合金阳极氧化膜耐蚀性能的影响

以2024铝合金作基体进行阳极氧化,研究酒石酸浓度对阳极氧化膜的微观形貌、厚度和耐蚀性能的影响.结果表明:随酒石酸浓度增加(0～100 g/L),阳极氧化膜的形貌明显变化,表面均匀性和致密性先升后降,孔隙率先降后升,厚度先增后降,导致耐蚀性能先逐步提高而后下降.酒石酸浓度为75 g/L制备的阳极氧化膜表面均匀性和致密性良好,孔隙率最低,为14.8％;厚度最大,达15.6μm;电荷转移电阻最高,达4.86×104Ω·cm2;腐蚀失质量最低,仅为1.07 g/m2,该阳极氧化膜的耐蚀性最好,对铝合金的防护作用良好.     

纯钛基材上环氧基涂层界面结合强度的研究

为了提高钛基体与Fe2O3(吸波剂)/环氧涂层的结合强度(即涂层的附着力),在经过恒压阳极氧化处理的钛基体上浸涂Fe2O3/环氧树脂涂料。研究了试验参数对涂层界面结合强度的影响以及阳极氧化状态参数对钛基体表面形貌的影响;并对阳极氧化多孔膜进行扫描电子显微镜(SEM)分析,对不同处理状态基体上的涂层进行界面结合强度测试。结果表明:经过有效阳极氧化处理的钛基体,表面呈现不同程度的多孔形貌;在阳极氧化多孔膜表面涂敷环氧涂料,涂层与基体的结合强度比涂层与未经阳极氧化处理的基板的结合强度有所提高;随电压的升高,涂层的结合强度先增大后减小,随时间的变化无明显变化。     

氧化时间对铝合金酒石酸氧化膜性能的影响

为提高铝合金耐蚀性,用酒石酸阳极氧化工艺处理铝合金表面,研究氧化时间对酒石酸氧化膜厚度、微观形貌、物相、耐腐蚀性的影响.结果表明:随时间从25 min延长到65 min,氧化膜厚度从7.6μm增到15.3μm,平整度和致密性明显变化,孔隙率先降后升,耐腐蚀性先升后降.氧化膜的物相组成未随时间延长发生明显变化.适当延长时间使氧化膜增厚,平整度和致密性逐步改善,减缓了氧化膜腐蚀.氧化55 min时获得氧化膜较厚且相对平整致密,孔隙率最低,为12.7％,电荷转移电阻和阻抗模值均最大,分别达1.73×104、9.03×103Ω·cm2,腐蚀失质量最低,为0.74 g/m2.该氧化膜适合作表面改性层,能有效提高铝合金的耐腐蚀性.     

Al-Si合金微弧氧化膜热防护性能研究

利用SEM、EDS、XRD及导热系数测试仪研究不同厚度高硅铝合金微弧氧化膜层的结构特点及其导热性能,用数值分析方法优化最佳隔热性能膜层厚,并用热震试验研究膜层的耐热冲击性能。结果表明:随氧化膜厚度的增加,膜层莫来石相含量增加、致密性提高;膜层导热系数随膜厚的增加而增大,随环境温度的升高而减小;环境温度从298 K上升到623 K,氧化膜导热系数减少约70%,相对于基体合金降低2~3个数量级;膜层分别经60次空冷和水冷热震试验,表面均未出现肉眼可见的裂纹。     

粉末冶金多孔材料性能研究

为了研究多孔结构的渗透特性和机械性能,采用粉末冶金模压烧结技术制备微孔尺寸约5μm不锈钢、高温合金和铜合金非等厚回转体多孔发汗结构,研究了其微孔分布均匀性、气体渗透性能和力学性能与孔隙率的关系,渗透率随孔隙率增大而增大,强度随孔隙率增大而降低,除铜合金外,延伸率随孔隙率增大而降低。金属粉末冶金多孔材料可用于热防护结构的发汗冷却。     

Al-3.8Cu-0.4Mg合金阳极氧化膜的组织与性能研究

研究了Ａｌ－３．８Ｃｕ－０．４Ｍｇ硬铝合金硫酸法阳极氧化膜的组织结构及性能。结果表明电解液中Ｈ２ＳＯ４浓度增大,易得到多孔质型的Ａｌ２Ｏ３膜,且膜层较薄;而稀Ｈ２ＳＯ４（１０ｖｏｌ％）的电解液可获得致密、无缺陷的相对较厚的膜层,其耐蚀性、电绝缘性和表面硬度均明显改善。而工艺参数中,保持较低的电解液温度和合适的电流密度及氧化时间有利于Ａｌ２Ｏ３膜综合性能的提高