高氯酸盐对Al/PTFE活性材料热反应行为的影响

作     者：周丹 李如江 周鹏 王梦飞 ZHOU Dan;LI Rujiang;ZHOU Peng;WANG Mengfei

作者机构：中北大学环境与安全工程学院太原030051 

出 版 物：《兵器装备工程学报》 (Journal of Ordnance Equipment Engineering)

年 卷 期：2024年第45卷第7期

页      面：150-157页

核心收录：

学科分类：082604[工学-军事化学与烟火技术] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 0826[工学-兵器科学与技术] 081701[工学-化学工程] 

基　　金：山西省自然科学基金项目(201901D111143) 

主　　题：高氯酸盐/Al/PTFE 活性材料 TGA:DSC XRD 燃烧 

摘      要：为了研究高氯酸盐对Al/PTFE二元活性材料热反应行为的影响,选用高氯酸钾(KClO_(4))和高氯酸钠(NaClO_(4))作为填充材料,采用湿混法分别制备了KClO_(4)/Al/PTFE和NaClO_(4)/Al/PTFE三元活性材料样品。利用扫描电子显微镜(SEM)观察了样品的微观形貌;采用同步热分析技术(TGA-DSC)、 X射线衍射技术(XRD)以及自建的燃烧测试装置,对高氯酸盐/Al/PTFE三元活性材料体系的热性能和燃烧性能进行了研究。结果显示:高氯酸盐粉末和Al粉均匀分布在PTFE基底上。通过TG-DSC同步热分析实验发现高氯酸盐/Al/PTFE活性材料体系分解反应的开始温度均低于Al/PTFE活性材料。其中,KClO_(4)/Al/PTFE三元活性材料的分解放热量略低于NaClO_(4)/Al/PTFE三元活性材料;KClO_(4)的分解温度在PTFE的催化作用下降低,且KClO_(4)/Al/PTFE三元活性材料的放热峰值温度也降低了29.1℃;而NaClO_(4)/Al/PTFE三元活性材料的放热峰值温度提高了7.5℃。相比NaClO_(4),KClO_(4)的加入有助于C的利用。在点火实验中,高氯酸盐的引入可有效增加Al/PTFE活性材料体系的燃烧持续时间、爆燃持续时间,并提高了最高压力,但也降低了体系的升压速率、增加了达到最大压力的时间。