钨含量对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响

作     者：王明智 刘金旭 贺川 庄治华 方澳翔 李树奎 WANG Ming-zhi;LIU Jin-xu;HE Chuan;ZHUANG Zhi-hua;FANG Ao-xiang;LI Shu-kui

作者机构：北京理工大学材料学院北京100081 江苏理工学院材料工程学院江苏常州213001 

出 版 物：《火炸药学报》 (Chinese Journal of Explosives & Propellants)

年 卷 期：2024年第47卷第5期

页      面：461-467,I0005页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 081704[工学-应用化学] 07[理学] 070304[理学-物理化学(含∶化学物理)] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0826[工学-兵器科学与技术] 0703[理学-化学] 

基　　金：江苏省高等学校基础科学研究面上项目(22KJD430006) 常州市领军型创新人才引进培育项目(CQ20210118) 

主　　题：物理化学 钨 氟聚物 含能材料 Al粉 PTFE 放热反应 燃烧性能 

摘      要：为了探索钨对氟聚物基含能材料放热反应与燃烧性能的影响,采用双重球磨混料工艺制备了不同钨含量的氟聚物基含能材料,借助SEM和XRD表征了含能材料燃烧反应前后的微观结构;用氧弹量热仪和同步热分析仪(TG-DSC)分析了含能材料放热反应的释能密度和反应机理,并利用高速热成像相机对含能材料的燃烧特性进行评价。结果表明,随着钨质量分数由0增至30%,氟聚物基含能材料的放热反应释能密度由3690 J/g降至2695 J/g,燃烧速率从40.5 mm/s降至19.6 mm/s;不加钨时,含能材料燃烧火焰的温度最低;随着钨含量增加,火焰温度先显著升高然后缓慢降低;这是由于钨的加入减缓了Al与PTFE放热反应的热量传递,推迟了Al与Fe_(2)O_(3)的放热反应进程。加入钨后生成W_(2)C的反应造成了更多放热反应累积叠加,使氟聚物基含能材料产生更剧烈的燃烧反应过程和更高的火焰温度。