[发明专利]一种可调控能量释放的硼基固体燃料及其制备方法

权利要求书

1.一种可调控能量释放的硼基固体燃料，其特征在于，包括利用原子层沉积的方法将金属纳米氧化物薄膜沉积到硼颗粒表面，形成以硼颗粒为核，金属纳米氧化物薄膜为壳的硼基固体燃料，所述的金属纳米氧化物薄膜为氧化钛、氧化锆、氧化铋、氧化钼、氧化钨、氧化锡、氧化钒、氧化铜、氧化镍、氧化硅、氧化铅、氧化锰、氧化铝、氧化锌、和氧化镁中的两种或多种；

交替沉积两类具有不同功能的复合氧化物薄膜包覆硼颗粒，精确调控硼燃料的能量输出结构；

所述的具有不同功能的复合氧化物包括具有传输氧能力的氧化物和具有阻氧功能的氧化物；

所述的硼颗粒的粒径为微米级别至纳米级别，所述的金属纳米氧化物薄膜的厚度为0.01~100nm。

2.一种权利要求1所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，

步骤1、将硼颗粒置于原子层沉积系统反应腔内，控制所述反应腔内的压力为负压，温度为室温~400℃；

步骤2、在硼颗粒表面进行循环若干次原子层沉积金属纳米氧化物薄膜，形成以硼颗粒为核，金属纳米氧化物薄膜为壳的硼基固体燃料。

3.根据权利要求2所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，步骤2中每次原子层沉积循环包括：

步骤2.1，注入第一种反应前驱体至反应腔内与硼颗粒发生反应，时间为t1；

步骤2.2，通入惰性载气移除过量的第一种反应前驱体，时间为t2；

步骤2.3，注入第二种反应前驱体至反应腔内与第一种前驱体发生反应，时间为t3；

步骤2.4，通入惰性载气移除过量的第二种反应前驱体，得到硼基固体燃料，时间为t4。

4.根据权利要求3所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，所述的第一种前驱体包括二甲基锌、二乙基锌、三甲基铝、三乙基铝、二茂镁、乙基二茂镁、四（二甲胺基）锆、四（甲乙胺基）锆、三（2,2,6,6,-四甲基-3,5,-庚二酮）铋、六羰基钼、六氟化钨、四氯化锡、三异丙氧基氧化钒、四（甲乙胺基）钒、乙酰丙酮铜、二（2,2,6,6,-四甲基-庚二酮）铜、二（六氟戊二酮）铜、二茂镍、二（2,2,6,6,-四甲基-庚二酮）镍、四氯化硅、四（二甲胺基）硅、四（甲乙胺基）硅、二（2,2,6,6,-四甲基-3,5,-庚二酮）铅、二茂锰、乙基二茂锰、三（2,2,6,6,-四甲基-庚二酮）锰、四异丙醇钛、四氯化钛、四（甲乙氨）钛和四（二甲氨）钛中的一种或多种，所述的第二种前驱体包括水、双氧水、氧气、甲硅烷、乙硅烷、和臭氧中的一种或多种。

5.根据权利要求3所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，所述的时间t1和t3为1~5000s，t2和t4为1~8000s。

6.根据权利要求2所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，循环次数为1~4000次。

7.根据权利要求4所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，所述的原子层沉积系统反应腔结构为固定床式、转动床式和流化床式。

8.根据权利要求4所述的可调控能量释放的硼基固体燃料的制备方法，其特征在于，所述的惰性载气为氮气、氩气或氦气。