[发明专利]一种乙烯包覆纳米铝颗粒及其制备方法和应用

说明书

本发明属于有机无机复合纳米粒子制备领域，具体涉及一种乙烯包覆纳米铝颗粒及其制备方法和应用。本发明提供的乙烯包覆纳米铝颗粒包括纳米铝颗粒和包覆在所述纳米铝颗粒表面的乙烯包覆层。本发明提供的乙烯包覆纳米铝颗粒具有包覆在纳米铝颗粒表面的乙烯包覆层，乙烯分子吸附在纳米铝颗粒表面，形成乙烯包覆层。乙烯均匀包覆在纳米铝颗粒表面可以减少纳米铝颗粒的团聚。乙烯与推进剂组份具有良好的相容性，会使得乙烯包覆的纳米铝颗粒有更好的加工性，而且，乙烯包覆层对外界环境中的氧化气氛起到隔绝作用，能减缓纳米铝颗粒的氧化，而且，在燃烧过程中，乙烯点火温度低，燃烧生成气体，对纳米铝粉的点火和燃烧性能都有促进作用。

技术领域

本发明属于有机无机复合纳米粒子制备领域，具体涉及一种乙烯包覆纳米铝颗粒及其制备方法和应用。

背景技术

金属颗粒具有良好的化学稳定性和物理密度，是优良的高能材料。与其他金属比较，铝资源丰富、价格低廉。它的能量密度大而且燃烧产物无毒。微米级铝颗粒作为添加剂已经被广泛应用在固体推进剂中。与微米或更大尺寸的材料相比，纳米铝颗粒由于尺寸效应带来的高比表面积和表面的潜在能量储存，具有更好的化学反应性、更低的融化温度和更高的燃烧速率，但也导致其拥有更高的表面相互作用使其更容易团聚和被环境氧化。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种乙烯包覆纳米铝颗粒及其制备方法和应用，本发明提供的乙烯包覆纳米铝颗粒能防止纳米铝颗粒团聚和氧化。

为了实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：

本发明提供了一种乙烯包覆纳米铝颗粒，包括纳米铝颗粒和包覆在所述纳米铝颗粒表面的乙烯包覆层。

本发明还提供了上述技术方案所述乙烯包覆纳米铝颗粒的制备方法，包括以下步骤：

将纳米铝粉与乙烯气体混合，进行重复包覆，得到乙烯包覆纳米铝颗粒。

优选的，每次包覆的过程中，所述纳米铝粉和乙烯气体的质量比独立为1：(50～500)。

优选的，每次包覆的过程中，所述包覆的温度独立为20℃～30℃；所述包覆的时间独立为30～80min。

优选的，每次包覆的过程中，对所述纳米铝粉进行搅拌；所述搅拌的速率独立为200～400r/min。

优选的，所述重复包覆的次数为1～3次。

优选的，完成所述重复包覆后，还包括将所得物料进行干燥。

优选的，所述干燥的方式为真空干燥，所述真空干燥的真空度为0.01～0.1MPa。

优选的，所述干燥的温度为20～30℃，所述干燥的时间为20～40min。

本发明还提供了上述技术方案所述乙烯包覆纳米铝颗粒或上述技术方案所述制备方法制备得到的乙烯包覆纳米铝颗粒在含铝推进剂中的应用。

本发明提供了一种乙烯包覆纳米铝颗粒包括纳米铝颗粒和包覆在所述纳米铝颗粒表面的乙烯包覆层。本发明提供的乙烯包覆纳米铝颗粒具有包覆在纳米铝颗粒表面的乙烯包覆层，乙烯分子吸附在纳米铝颗表面，形成乙烯包覆层。乙烯均匀包覆在纳米铝颗粒表面可以减少纳米铝颗粒的团聚。乙烯与推进剂组份具有良好的相容性，会使得乙烯包覆的纳米铝颗粒有更好的加工性，而且乙烯包覆层对外界环境中的氧化气氛起到隔绝作用，能够减缓颗粒氧化。在燃烧过程中，乙烯点火温度低，燃烧生成气体，对纳米铝粉的点火和燃烧性能都有促进作用。

附图说明

图1为本发明制备乙烯包覆纳米铝颗粒的工艺流程图；

图2为实施例1制备得到的乙烯包覆纳米铝颗粒的扫描电镜图；

图3为实施例1制备得到的乙烯包覆纳米铝颗粒的扫描电镜图；