鋁基非晶粉體制備及其含能應(yīng)用研究.pdf

1、鋁/聚四氟乙烯（PTFE）反應(yīng)材料由于其高度的鈍感、優(yōu)異的沖擊引發(fā)性能以及釋能特性在軍、民領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用前景。盡管鋁基非晶合金較弱的非晶形成能力限制了鋁基非晶合金的廣泛應(yīng)用，鋁基非晶遠(yuǎn)比普通鋁基合金更偏離平衡態(tài)，因而具有更高的化學(xué)反應(yīng)驅(qū)動(dòng)力。本文擬將Al基非晶合金粉末引入Al/PTFE反應(yīng)材料，即采用機(jī)械合金化的方法制備Al基非晶合金粉末，并采用X射線衍射（XRD）、掃描電鏡（SEM）、高分辨透射電鏡（HRTEM）、差示掃描量熱法（

2、DSC）等方法表征分析其制備過程；并將所制備的Al基非晶合金粉末與PTFE微米粉混合壓制制備非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)材料，分析其在TG-DSC條件下的能量釋放行為與動(dòng)力學(xué)行為。
　　通過共晶點(diǎn)原則設(shè)計(jì)了Al70Ni15Ti10Zr5的合金組成，通過機(jī)械合金制備Al基非晶合金粉末，研究球磨參數(shù)對其非晶形成過程的影響，并分析非晶化機(jī)理。結(jié)果表明：在球磨轉(zhuǎn)速400轉(zhuǎn)/min，球料比30:1的條件下，球磨160h后獲得了非晶程度較高的A

3、l基非晶合金粉末。較低的球磨轉(zhuǎn)速和較低的球料比均不利于非晶結(jié)構(gòu)的形成。球磨過后的粉末中存在5nm左右的Al微晶島狀區(qū)域彌散分布在非晶基體當(dāng)中。在氬氣氣氛下，升溫速率為40K/min時(shí) Al基非晶合金粉末存在兩個(gè)連續(xù)的晶化轉(zhuǎn)變放熱峰，峰值溫度分別為413.5 ℃和445.7 ℃。非晶形成過程是通過間接反應(yīng)形成的，即先形成納米晶和固溶體，再轉(zhuǎn)化為非晶態(tài)。
　　通過模壓法制備非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)材料，研究測試氣氛中氧氣分壓對其熱行

4、為的影響。結(jié)果表明：氧能夠促進(jìn)非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)材料中PTFE的熱分解，進(jìn)而使得反應(yīng)提前。當(dāng)氧氣分壓由0％增加至20%時(shí)，非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)材料的反應(yīng)峰峰值溫度從623.8 ℃提前至491.5 ℃?？諝鈿夥障?，非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)材料的反應(yīng)放熱峰面積與納米Al/PTFE反應(yīng)材料的相當(dāng)，但更加尖銳，顯示出更強(qiáng)的反應(yīng)活性。
　　通過不同升溫速率條件下線性升溫測試，研究測試氣氛中氧氣分壓對非平衡態(tài)Al/PTFE反應(yīng)