| 高氯酸盐对Al-MnO2纳米铝热剂热性能及燃烧性能的影响 |
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| 引用本文： | 宋佳星,郭涛,姚淼,陈嘉琳,丁文,刘晓峰.高氯酸盐对Al-MnO2纳米铝热剂热性能及燃烧性能的影响[J].含能材料,2020,28(10):953-959. |
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| 作者姓名： | 宋佳星 郭涛 姚淼 陈嘉琳 丁文 刘晓峰 |
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| 作者单位： | 陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007,陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007,陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007,陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007,陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007,陆军工程大学野战工程学院,江苏 南京 210007 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助（51704302） |
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| 摘 要： | 为了研究高氯酸盐对纳米铝热剂反应性能的影响，选用高氯酸钾（KClO4）和高氯酸铵（NH4ClO4）作为添加剂，采用静电喷雾法分别制备KClO4-Al-MnO2和NH4ClO4-Al-MnO2纳米复合材料样品。利用场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）观察了样品的微观形貌；采用同步热分析技术（TG-DSC）研究了样品的放热过程和反应活化能，结合X射线衍射技术（XRD）分析了反应后产物的成分，使用快速电热丝实验对比研究了样品的燃烧过程和燃烧速率。结果显示，纳米Al粉和MnO2集中分布在高氯酸盐基底上；由于MnO2的催化作用，KClO4和NH4ClO4均在铝热反应发生前出现分解放热过程，其中NH4ClO4的分解放热量显著高于KClO4；KClO4和NH4ClO4的引入，使体系中铝热剂的相对含量降低，导致铝热反应的峰值温度分别推迟了21 ℃和31 ℃。KClO4-Al-MnO2的产物主要为Mn3O4，而NH4ClO4-Al-MnO2的产物主要为MnO，NH4ClO4可以提高MnO2中O元素的利用率。高氯酸盐的引入可降低体系发生铝热反应的活化能，降低量大于35%，并能够有效提高铝热剂的反应速率；在发火实验中，直接表现为火焰的快速成长、扩散和消退，但是高氯酸盐的引入也将降低火焰的明亮程度和大小。
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| 关 键 词： | 高氯酸盐 纳米铝热剂 热性能 燃烧性能 |
| 收稿时间： | 2020/3/16 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/7/27 0:00:00 |
Effects of Perchlorates on Thermal Properties and Combustion Performance of Al-MnO2 Nanothermite |
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| SONG Jia-xing,GUO Tao,YAO Miao,CHEN Jia-lin,DING Wen and LIU Xiao-feng.Effects of Perchlorates on Thermal Properties and Combustion Performance of Al-MnO2 Nanothermite[J].Chinese Journal of Energetic Materials,2020,28(10):953-959. |
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| Authors: | SONG Jia-xing GUO Tao YAO Miao CHEN Jia-lin DING Wen and LIU Xiao-feng |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | perchlorate nanothermite thermal properties combustion performances |
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