Al/PVDF-Al/CuO/PVDF层间堆积多层膜的制备及其燃烧性能研究

作者：陈苏杭; 秦钊; 李辉; 马海霞; 赵凤起^*; 徐抗震^*

来源：火炸药学报, 2021, 44(06): 745-752.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202109003

• 物理化学
• Al/PVDF
• Al/CuO/PVDF铝热剂
• 纳米铝粉
• 静电喷雾沉积
• 可视化火焰温度

为了研究Al/CuO铝热剂的高能量释放速率对Al/PVDF薄膜燃烧性能的影响，采用静电喷雾沉积法将Al/CuO/5%PVDF或Al/CuO/10%PVDF铝热剂与Al/PVDF薄膜原位层间堆积得到多层复合薄膜，通过调控Al/CuO/PVDF铝热剂的组成结构和厚度来调控该薄膜的燃烧性能，获得了该多层薄膜的线性燃速、可视化火焰温度和归一化热密流随铝热剂组成和厚度的变化规律。结果表明，铝热剂的组成和厚度直接决定薄膜的燃速大小和燃烧传热方式，除了Al/PVDF-Al/CuO/5%PVDF 3层薄膜表现为对流燃烧，燃速(104±10)cm/s,火焰温度2700K,其他多层薄膜的燃速只有5.5～12.0cm/s、火焰温度只有1570～1700K,Al/PVDF层对Al/CuO/5%PVDF或Al/CuO/10%PVDF层的紧密约束将铝热剂燃烧的对流传热方式可能转化为热传导和热辐射传热。Al-PVDF反应和Al-CuO反应之间的相互作用削弱了Al/CuO/PVDF铝热剂的高能量密度和高能量释放速率优势。

• 单位
  西北大学; 西安近代化学研究所