[发明专利]一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法

说明书

本发明提出了一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法，涉及含能材料领域。一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法，包括药粉制备、药柱预压、药柱压制、高温烧结和淬火冷却等步骤，整个方法流程简单，生产方便，有助于降低生产成本；通过利用上述高温烧结、淬火冷却两个步骤，能够提升产品的动压强度，提升产品使用性能，稳定性和一致性高，有利于使用。

技术领域

本发明涉及含能材料的技术领域，具体而言，涉及一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法。

背景技术

铝/聚四氟乙烯活性含能材料是一种钝感活性含能材料，在高速撞击、高温、通电条件下发生剧烈的氧化还原反应，产生爆燃或爆轰，具有钝感、高爆速、高释能特性，是武器战斗部的主要弹药材料之一，具有重要的研究价值和广阔的发展前景。动压强度是铝/聚四氟乙烯活性含能材料的重要性能指标，研究具有高动压强度、高反应释能的铝/聚四氟乙烯活性含能材料是提升武器战斗部可靠性和毁伤能力的重要课题。

然而，采用传统工艺制备铝/聚四氟乙烯活性含能材料的动压强度不足问题已严重制约了该材料在国防领域的应用。为此，国内外科研人员采用添加增强剂、添加支撑结构等工艺提高铝/聚四氟乙烯活性含能材料的动压强度。上述改进方法的在提升动压强度的同时增加了制备工艺的复杂性，很难保证制备成品的一致性和稳定性；同时，部分现有改进技术对在提升该活性含能材料屈服强度的同时降低了反应释能和材料的钝感，限制了铝/聚四氟乙烯活性含能材料的广泛应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法，通过此方法制备得到的铝/聚四氟乙烯活性含能材料在不降低反应释能、不增加制备工艺复杂性的基础上，能够提高该活性含能材料的动压强度，且稳定性和一致性较高。

本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。

本发明实施例提供一种铝/聚四氟乙烯活性含能材料的制备方法，其包括以下步骤：

药粉制备：在保护气体环境下，称取铝粉和聚四氟乙烯，再将称取好的聚四氟乙烯研磨成粉，将铝粉和研磨后的聚四氟乙烯粉一同放入搅拌器，搅拌混合后制得药粉；

药柱预压：在保护气体环境下，将上述药粉放入模具中，再将模具放入压力机，加压，利用冲头将上述药粉预压成型，得到预备药柱；

药柱压制：在空气环境下，将上述预备药柱同模具一同放入压力机，然后增压，利用冲头进行压制，压制完成后退模得到成品药柱；

高温烧结：将上述成品药柱放入坩埚中，然后连同坩埚一并放入马弗炉内，向马弗炉内充满保护气体，然后升温进行烧结，烧结后得到半成品；

淬火冷却：将烧结好的半成品从马弗炉中取出，放入水中进行冷却，冷却后得到成品。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述药粉制备步骤中，搅拌器的搅拌转速为500-700r/min，搅拌时间3-7min。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述药柱预压过程中，冲头以40-80MPa/min的增压速率增压至30-50MPa，将上述药粉预压成型。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述药柱压制过程中，冲头先以40～80MPa/min的增压速率增压至30～50MPa，再以100～200MPa/min的增压速率增压至400～800MPa，保压5～10min后退模，得到上述成品药柱。

进一步的，在本发明的一些实施例中，上述高温烧结过程中，向马弗炉内充满保护气体，维持保护气体流量15L/min。