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文檔簡介
1、疊氮化銅是一種感度很高的含能材料,由于具有極高的靜電感度,從而限制其在實際中的應用。碳納米管具有優(yōu)異的導電性能,將疊氮化銅填充至碳納米管中可以有效降低其靜電感度,而且利用碳納米管的管道效應可以提高疊氮化銅的輸出威力。本文首先基于陽極氧化鋁(AAO)模板制備定向碳納米管,然后采用電化學沉積法在碳納米管中空管腔中原位生長銅,再通過氣-固疊氮化反應制備填充疊氮化銅的碳納米管復合材料,并對其進行性能研究。主要研究內(nèi)容與結(jié)果如下:
(1
2、)利用化學氣相沉積(CVD)法在AAO模板中制備了定向碳納米管陣列。結(jié)果表明,化學氣相沉積法制備的碳納米管具有兩端開口、尺寸均一和高度定向的特點,碳納米管管壁很薄僅為10nm左右,碳納米管的外徑約為250nm,XRD和拉曼測試結(jié)果表明利用AAO模板的自催化作用制備的碳納米管結(jié)晶性較差。
(2)采用電化學沉積法在碳納米管中空管腔中原位生長銅,并研究電化學沉積條件(電流密度和沉積時間)對碳納米管中填充的銅的形貌影響。結(jié)果表明,電流
3、密度較小時,碳納米管中填充的銅為針狀枝晶結(jié)構(gòu),隨著電流密度的增大,碳納米管中銅的填充密度增大,當電流密度為0.9mA/cm2,碳納米管中填充的銅為實心納米線結(jié)構(gòu);隨著沉積時間增長,碳納米管中銅的填充密度增大。最終確定電化學沉積的最佳條件為:電流密度為0.6mA/cm2,沉積時間為1h,并對此條件下制備的樣品進行疊氮化反應,得到了填充疊氮化銅的碳納米管復合材料。
(3)對制備的復合材料進行靜電感度測試,結(jié)果表明,填充疊氮化銅的碳
4、納米管復合含能材料試樣的50%靜電發(fā)火能量(3.25mJ)明顯高于疊氮化銅的50%靜電發(fā)火能量(0.2mJ)。將填充疊氮化銅的碳納米管復合材料制成電泳液,利用電泳沉積法制備碳納米管復合含能橋膜和薄膜。電爆性能測試結(jié)果表明,碳納米管復合含能橋膜電爆過程中的火焰高度更高,火焰面積更大,發(fā)火過程更為劇烈,發(fā)火持續(xù)時間更長。在相同的電爆條件下,碳納米管復合含能橋膜和Cu橋膜呈現(xiàn)不同的電爆特性,碳納米管復合含能橋膜的電爆延遲時間明顯縮短,電爆峰值
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