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Al/Ca(IO)/pvdf基高能杀菌“三明治”结构薄膜的构建及其燃烧性能机理

火炸药学报 2024年

作者：陈苏杭唐魁谢晓唐振华柯香秦钊徐抗震赵凤起西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室西北大学化工学院/西安市特种能源材料重点实验室安徽科技学院化学与材料工程学院

为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量，使用Al/Ca(IO3)2/30% pvdf膜（30pvdf）封装39% Al/Ca(IO3)/（5%或10%） pvdf铝热剂（5pvdf或10pvdf）得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜，并通过燃速、火焰温度测试和DSC-TG热分析研究了... 详细信息

为了提高杀菌高能薄膜的燃烧性能和碘含量，使用Al/Ca(IO3)2/30% pvdf膜（30pvdf）封装39% Al/Ca(IO3)/（5%或10%） pvdf铝热剂（5pvdf或10pvdf）得到“三明治”结构的3、5、7和9层薄膜，并通过燃速、火焰温度测试和DSC-TG热分析研究了铝热剂层活性及其分布结构（层数和厚度）对“三明治”结构薄膜燃烧性能和释能效应的影响规律，同时探究了薄膜各组分间的反应温度和反应机理。结果表明，封装39% 5pvdf铝热剂“三明治”结构薄膜比封装10pvdf的燃速高18%～35%，表现出更好燃烧性能，其中5层薄膜具有最大燃速，二者分别为10.2 cm·s-1和8.6 cm·s-1，综合了30pvdf膜层的厚度、低燃速和膜-铝热剂层在界面的传质传热效率的影响；并且多层薄膜的平均火焰温度随着铝热剂厚度的减小而增加。DSC-TG结果表明，Al/Ca(IO3)2/pvdf基多层薄膜主要在330～410 ℃发生Al-Ca(IO3)2-pvdf释碘放热反应，Ca(IO3)2/pvdf（质量为1.55: 1）在320～350 ℃的剧烈放热反应和燃烧产物中的AlF3、CaF2、CaO等进一步证实了该反应的发生。研究初步揭示了封装铝热剂的Al/Ca(IO3)2/pvdf基“三明治”结构薄膜的燃烧规律和机理，为杀菌高能材料提供了新技术方案。

关键词：杀菌多层薄膜静电喷雾沉积燃烧性能调控 Al/Ca(IO ) /pvdf反应机理

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