BiOF的摻入對(duì)n-AI/CuO納米鋁熱體系性能的影響

李經(jīng)緯 朱晨光

[摘要]為了提高n-AI/CuO體系的增壓能力，改善其點(diǎn)火性能，選用含氟氧化劑氟氧化鉍（BiOF）作為典型鋁熱體系n-AI/CuO中CuO的替代，并將BiOF成功復(fù)合于n-AI/CuO體系中．分別使用掃描電鏡（SEM）、X射線衍射儀（XRD）、X射線光電子能譜儀（XPS）研究了復(fù)合材料的微觀結(jié)構(gòu)、晶體結(jié)構(gòu)特征和表面元素組成及價(jià)態(tài)。使用高速攝影、高速紅外熱像儀和壓力傳感器研究了復(fù)合體系在限制條件下的火焰?zhèn)鞑ニ俾?、點(diǎn)火溫度和增壓性能。結(jié)果表明，BiOF可以在n-AI/CuO體系中作為CuO的良好的替代物。當(dāng)BiOF的替代質(zhì)量分?jǐn)?shù)為9%時(shí)，體系在限制條件的火焰?zhèn)鞑ニ俾蕪?85 m/s提高至478 m／s，提高了24.1%；輸出的峰值壓力從1.32 MPa提高至1.51MPa；增壓速率從43 MPa提高至72 MPa；點(diǎn)火溫度也得到顯著的下降?？傊?，作為CuO的替代物，BiOF可以有效改善n-AI/CuO的點(diǎn)火性能，并提升體系在限制條件下的能量輸出能力。

[關(guān)鍵詞]n-Al/CuO；含氟氧化劑；納米鋁熱劑；氟化氧化物

[分類號(hào)]TJ51

0引言

納米鋁熱劑是由納米級(jí)的燃料和氧化劑顆粒混合而成的復(fù)合系統(tǒng)。與傳統(tǒng)的微尺度或單分子含能材料相比，納米銷熱劑具有更低的傳質(zhì)尺度和更高的反應(yīng)界面。因此，它在能量密度、點(diǎn)火延遲和燃燒效率等方面具有顯著的優(yōu)點(diǎn)。然而，納米鋁熱劑的應(yīng)用仍然有限。在推進(jìn)劑系統(tǒng)中，其反應(yīng)生成的凝聚相燃燒產(chǎn)物會(huì)導(dǎo)致兩相流損失。