[发明专利]一种高能反应启动方法

说明书

本发明公开了一种高能反应启动方法，通过微波辐照启动高能反应，高能反应包括引发剂A与高能反应物B；引发剂A包括高介电损耗材料；引发剂A的介电损耗因数大于10×10^‑4。本发明打破传统启动方式的局限，通过微波触发高介电损耗材料产生高温快速启动高能反应，是一种安全、高效、灵活可控的启动方法，有助于可促进和拓宽此类高能反应的应用场景和范围。

技术领域

本发明属于高能反应技术领域，具体涉及一种高能反应启动方法。

背景技术

高能反应具有特殊应用场景和价值，如：高能反应经常用于冶炼高熔点金属、焊接钢轨等方面，这类反应需在至少800～1000℃的严格条件下才能引发。常见的铝热反应(采用金属铝粉与某些金属氧化物(三氧化二铁等)在高温条件下发生剧烈放热反应，反应温度可达2500～3000℃)一般需要把燃烧的镁条插入盖有氯酸钾催化剂的铝热剂中或使用高温喷枪等直接加热铝热剂来产生高温启动反应。但是，这些启动方法对高能反应的控制缺乏灵活性，而且具有风险性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种高能反应启动方法，通过微波触发高介电损耗材料产生的高温快速启动高能反应，是一种安全、高效、灵活可控的启动方法，有助于促进和拓宽此类高能反应的应用场景和范围。

本发明采用以下技术方案：

一种高能反应启动方法，包括引发剂A与高能反应物B，引发剂A包括高介电损耗材料，高介电损耗材料的介电损耗因数大于10×10^-4；将引发剂A与高能反应物B混合或机械压合后通过微波辐照启动反应。

具体的，高介电损耗材料包括还原氧化石墨烯、氧化石墨烯、导电炭黑、碳纳米管、碳纤维、石墨、铁氧体粉、羰基铁粉、超微金属粉、碳化硅粉、碳化硅纤维、氧化硅、硅和金属纤维中的至少一种。

具体的，引发剂A包括粉体、块体和薄膜中的至少一种。

具体的，引发剂A与高能反应物B的质量比大于等于1％。

具体的，高能反应物B包括铝热试剂或镁热试剂，铝热试剂包括铝粉和金属氧化物，镁热试剂包括镁粉和金属氧化物。

进一步的，金属氧化物包括Fe₂O₃、Fe₃O₄、MnO₂、Cr₂O₃和V₂O₅中的至少一种。

具体的，微波辐照在空气、其他气氛或真空环境中进行，其他气氛包括氮气、氩气、氦气和氨气中的至少一种。

进一步的，微波辐照采用直接开启方式或遥控开启方式。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：

本发明一种高能反应启动方法，利用微波触发引发剂A产生高温或热等离子体，从而启动高能反应，无需使用传统氧化还原反应试剂(如空气中点燃的镁条)和添加催化剂(如氯酸钾)，也无需直接依赖高温明火(如高温喷枪火焰)，只需通过很少量的高介电损耗材料，就可实现高能反应的安全、高效、灵活可控的绿色启动，通过精确控制微波辐照参数、发生时间和方式，可实现高能反应启动的电子精确控制，具有普适性，可应用于任何高能反应，有助于扩大高能反应的应用场景和范围。

进一步的，高介电损耗材料可适应不同的应用场景。