[发明专利]花球状复合含能材料及其制备方法

说明书

花球状复合含能材料及其制备方法。该方法包括：将乙酰丙酮钼超声分散到异丙醇溶液中形成分散液；向分散液中滴加冰醋酸溶液得到混合液；将混合液转移至水热反应釜中，进行溶剂热反应；将溶剂热反应产物离心分离并干燥后得到花球状二氧化钼颗粒；将所得二氧化钼颗粒煅烧后得到花球状MoO₃；将所得花球状MoO₃和Al粉超声分散在聚乙烯亚胺‑异丙醇溶液中，形成电泳悬浮液；将所形成的悬浮液进行电泳以在阴极沉积得到Al/MoO₃复合含能材料。本发明通过溶剂热法制备了一种新型的花球状MoO₃，从而增加了氧化物颗粒和金属燃料的传质和传热，提高了含能材料的放热量。

技术领域

本发明涉及一种含能材料及其制备方法。

背景技术

含能材料是一类包含爆炸性基团或同时含有氧化剂和可燃物的物质，能独立地进行化学反应并输出能量，在高温切割、推进剂、燃烧剂等领域有着重要的应用。铝热剂是复合含能材料，具有高能量密度、放热量大、燃烧迅速的特点。传统的铝热剂颗粒尺寸大，界面接触较差，导致传统铝热剂反应起始温度高、放热性能差、燃烧速率慢。当颗粒尺寸降到纳米尺度后，铝热剂反应起始温度降低、放热性能增强、燃烧速率加快，但是容易出现团聚现象，仅仅通过尺寸的减少也在一定程度上抑制了铝热剂的传质传热性能效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有改善性能的含能材料。

根据本发明的第一方面，提供了一种Al/MoO₃复合含能材料的制备方法，包括：

将乙酰丙酮钼超声分散到异丙醇溶液中形成分散液，其中乙酰丙酮钼浓度为0.01～0.05mol/L；

向分散液中滴加冰醋酸溶液得到混合液，其中冰醋酸的体积浓度为16％～20％；

将混合液转移至水热反应釜中，进行溶剂热反应，其中反应温度为170～190℃，反应时间为6～10h；

将溶剂热反应产物离心分离并干燥后得到花球状二氧化钼颗粒；

将所得二氧化钼颗粒煅烧后得到花球状MoO₃，其中煅烧温度为350～450℃，煅烧时间为0.3～0.7h；

将所得花球状MoO₃和Al粉超声分散在聚乙烯亚胺-异丙醇溶液中，形成电泳悬浮液，其中MoO₃和Al的质量比为(1～3):1，悬浮颗粒总浓度为5～15g/L，聚乙烯亚胺浓度为0.5～1.5g/L；

将所形成的悬浮液进行电泳以在阴极沉积得到Al/MoO₃复合含能材料，其中电泳沉积时间为10～20min，外加电压为190～210V。

根据本发明，煅烧时的升温速率优选为2～5℃/min。

根据本发明的另一方面，还提供一种Al/MoO₃复合含能材料，其根据上述方法所制备。

与现有技术相比，本发明至少具有如下优点：

(1)本发明通过溶剂热法制备了一种新型的花球状MoO₃，从而增加了氧化物颗粒和金属燃料的传质和传热，提高含能材料的放热量；

(2)通过溶剂热法制备的花球状MoO₃结构稳定，具有合适的孔径，有利于纳米金属燃料的附着，反应活性高；

(3)本发明制备条件简单可控，在工业批量生产应用中具有很大的优势。

附图说明

图1是根据本发明实施例制备的花球状结构Al/MoO₃复合含能材料的XRD图；