核壳结构Al@PTFE复合材料的制备与性能研究

作者:吕英迪; 于宪峰; 姚冰洁; 姜俊; 石强; 郑晓东; 郭涛; 邱少君*
来源:火炸药学报, 2021, 44(06): 811-818.
DOI:10.14077/j.issn.1007-7812.202108036

摘要

为进一步提高纳米铝粉的应用性能以及能量水平,采用化学气相沉积(CVD)技术制备了具有核壳结构的Al@PTFE复合材料,研究了反应时间、反应温度等参数对材料制备过程的影响;采用X射线粉末衍射(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电镜电子能谱成像分析(TEM-MAPPING)、X射线电子能谱(XPS)等方法分析了材料的结构与组成;采用氧弹法测试了样品的燃烧热,对Al@PTFE复合材料在空气气氛下的燃烧产物进行了结构表征,并分析了复合材料的放热过程。结果表明,Al@PTFE复合材料的最佳制备条件为:采用六氟环氧丙烷与氩气体积比为1∶1,流速为100mL/min, 300℃裂解条件下反应60min; Al@PTFE复合材料具有良好的核壳结构,表面包覆层为聚四氟乙烯,厚度约4.5nm; Al@PTFE复合材料在440℃附近存在一个明显的预点火放热过程以及失重现象,失重率为3.5%,与原料纳米铝粉相比,Al-PTFE复合材料燃烧热提升了4.1%,能量显著提高。