[发明专利]一种球形铝-钼复合材料、制备方法及应用

说明书

本发明公开了一种球形铝‑钼复合材料、制备方法及应用，是为了解决现有铝粉氧化峰温较高，放热速率较慢的问题。铝‑钼复合材料，所述的复合材料由钼、Al₅Mo及铝组成，铝元素与钼元素质量比为4:1。铝‑钼复合材料一次氧化峰温为548℃，二次氧化峰温为704℃，均低于铝粉所对应氧化温度。一次放热反应速率，二次放热反应速率与率粉相比分别提高36％与42％。

技术领域

本发明属于复合材料领域，涉及一种球形铝-钼复合材料、制备方法及应用。

背景技术

铝粉是目前推进剂中应用最为广泛的金属燃料，粉具有密度高、燃烧热值高、耗氧量低、成本低等优良性能。应用于固体推进剂中可进一步提高推进剂的比冲、燃烧速率以及减小特征信号等性能。

电爆炸法制备的纳米铝粉由于具有较高的表面能，需要的氧化反应激活能小，因此相对于微米铝粉具有较低的氧化反应起始温度。Ohkura Y,Rao P M,Zheng X.Flashignition of Al nanoparticles:Mechanism and application[J].CombusionFlame2011,158(12):2544-2548.一文指出，通常纳米铝粉在400-600℃之间出现一个放热峰，这种集中放热是固体纳米铝粉氧化引起的，这是只有在纳米尺寸的粒子才会山现的情况。在800-900℃存在另一个放热峰，这种放热现象是由于含氧化铝壳层的纳米粒子在加热过程中内部的铝先达到熔点而发生烙化膨胀，熔化相变产生的内应力作用在氧化侣壳层上化氧化铅壳层处于拉伸状态，导致氧化壳层破裂内部熔化的铝外溢发生氧化反应。

发明内容

本发明的目的是提供一种能进一步降低铝粉氧化峰温提高放热反应速率的球形铝-钼复合材料、制备方法及应用。

为了解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：

一种铝-钼复合材料，所述的复合材料由钼、Al₅Mo及铝组成，铝元素与钼元素质量比为4:1。

可选的，所述复合材料的粒度分布为150～300nm。

可选的，所述复合材料的形状为球形、近球形或类球形。

可选的，所述复合材料的制备包括：单质铝与单质钼利用电爆炸法反应制备得到；按元素质量比计，铝元素与钼元素质量比为4:1。

可选的，电爆炸法反应的温度为20℃，压强为0.2MPa，风速为2000r/min，放电电压为25～28KV，电容器容量3.6μF，放电频率0.3Hz，电爆炸长度为80～90mm。

可选的，所述复合材料的制备包括：铝丝与钼丝按长度比为1:1缠绕后利用电爆炸法反应制备得到；按元素质量比计，铝元素与钼元素质量比为4:1。

可选的，电爆炸法反应的温度为20℃，压强为0.2MPa，风速为2000r/min，放电电压为25～28KV，电容器容量3.6μF，放电频率0.3Hz，电爆炸长度为80～90mm。

一种铝-钼复合材料的制备方法，所述复合材料的制备包括：铝丝与钼丝按长度比为1:1缠绕后利用电爆炸法反应制备得到；

按元素质量比计，铝元素与钼元素质量比为4:1；

电爆炸法反应的温度为20℃，压强为0.2MPa，风速为2000r/min，放电电压为25～28KV，电容器容量3.6μF，放电频率0.3Hz，电爆炸长度为80～90mm。

可选的，制备得到的铝-钼复合材料由钼、Al₅Mo及铝组成，铝元素与钼元素质量比为4:1；

所述复合材料的粒度分布为150～300nm；

所述复合材料的形状为球形、近球形或类球形。