Al-CuO-氧化石墨烯含能點火橋膜的制備與性能研究.pdf

1、本文通過靜電自組裝法和原位負載法制備了Al-CuO/GO復(fù)合含能材料，分別采用電泳沉積法和層層自組裝法制備了Al-CuO/GO含能點火橋膜，并對橋膜的點火性能進行了研究。具體工作和結(jié)論如下:
　　(1)采用改性的Hummers法制備氧化石墨烯，GO片層上含有大量的含氧基團，從184℃開始將發(fā)生含氧基團的分解放熱過程。
　　(2)利用靜電自組裝法制備Al/GO復(fù)合材料，以PEG-600作為分散劑時Al納米粒子的負載效果最好。通

2、過原位負載法制備CuO/GO復(fù)合材料，當(dāng)保溫1h時，CuO粒子呈紡錘狀，粒子尺寸較大，約為250nm。
　　(3)將Al/GO復(fù)合材料和CuO/GO復(fù)合材料按一定比例物理混合制備Al-CuO/GO復(fù)合材料，研究其熱反應(yīng)性能發(fā)現(xiàn)，物理混合法不能完全解決Al和CuO粒子充分混合和分散問題。采用靜電自組裝法將Al粒子和CuO/GO復(fù)合材料按一定比例制備Al-CuO/GO復(fù)合材料，對其微觀形貌和熱化學(xué)性能進行研究。結(jié)果表明，GO中含氧基團

3、的分解放熱引發(fā)了鋁熱劑的氧化還原反應(yīng)，當(dāng)Al和CuO/GO的質(zhì)量比為1∶15時，此過程的總放熱量為6380μV·s/mg，并且不存在其他的放熱過程。
　　(4)采用電泳沉積法在Cu基底上制備Al-CuO/GO含能點火橋膜，并研究其點火性能。結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)脑黾与娪疽簼舛?、沉積電壓和時間都可以顯著地改善薄膜的沉積效果，Al-CuO/GO含能點火橋膜在30V恒壓電流激發(fā)條件下能夠成功發(fā)火，點火過程持續(xù)時間約為0.8ms。
　　(

4、5)當(dāng)GO水分散液濃度為0.5mg/mL，電壓為5V，時間為5min時，利用電泳沉積法在Cu基底上制備GO薄膜。將Al和CuO粒子通過層層自組裝法負載在GO薄膜基底上制備Al-CuO/GO復(fù)合薄膜，對其熱化學(xué)性能及點火性能進行研究。結(jié)果表明，GO薄膜中含氧基團的分解放熱沒有引發(fā)Al和CuO反應(yīng)，并且聚電解質(zhì)的分解放熱量要比負載的鋁熱劑的氧化還原反應(yīng)放熱量大得多。負載30層的Al-CuO/GO含能點火橋膜在30V的恒壓電流激發(fā)條件下能夠成