含能快遞

南京理工大學采用3D 打印技術制備了nAl/pCuO/HPMC 增強燃燒和點火性能

納米鋁熱劑具有較高的能量密度和較好的燃燒反應性能，成為近年來的研究熱點，但金屬燃料和氧化劑顆粒團聚問題制約了其燃燒反應和能量釋放。為了提高金屬燃料與氧化劑的接觸面積，減少納米顆粒的團聚，南京理工大學張文超教授團隊以羥丙基甲基纖維素（HPMC）為黏結劑，選擇多孔片狀氧化銅（pCuO）作為氧化劑，制備了nAl/pCuO/HPMC 含能油墨，采用3D 打印技術制備了含能薄膜。研究發現，當HPMC 含量為7%時，含能油墨具有良好的印刷精度。詳細研究了nAl 和pCuO 的顆粒尺寸和形貌對打印精度與燃燒反應性能的影響，當pCuO 粒徑較大時，nAl/mCuO/HPMC 不能連續印刷；當nAl 粒徑較大時，單層薄膜不能在玻璃基板上持續燃燒。通過3D 打印成膜技術可將nAl/pCuO/HPMC 的燃速（32.56 cm·s-1）提高6 倍。將該薄膜集成在SCB 微點火器，實現了成功點火，nAl/pCuO/HPMC 的（7% HPMC，Ф=1.4）壓力上升時間最短（46.7 μs），增壓速率最大（1661.7 GPa·s-1）。這一研究為提高納米鋁熱劑點火燃燒性能及其在器件中集成應用提供了重要的途徑。

源自：J. Y. Xu，Y. J. Chen，W.C. Zhang，Z. L. Zheng，C. P. Yu，J. X. Wang，C. K. Song，J. H. Chen，X. T. Lei，K. F. Ma. Direct ink writing of nAl/pCuO/HPMC with outstanding combustion performance and ignition performance. Combust Flame，2022，236：111747.

北京理工大學研究了爆轟環境下鋁粉的燃燒機理

鋁粉作為一種高能金屬燃料，已被廣泛用于復合高能炸藥，通過與爆轟產物的二次反應提高爆炸能量和毀傷威力。研究爆轟環境下鋁顆粒的燃燒過程和機理，對于深入認識含鋁炸藥的爆炸反應機理、提高含鋁炸藥的能量釋放率、豐富金屬粉末燃燒的理論模型具有重要意義。北京理工大學研究了高溫和高壓爆轟環境中鋁粉高速運動下的燃燒反應機理，建立了鋁顆粒的燃燒模型，并基于該模型，得到了爆轟環境下鋁顆粒燃燒控制方程，從控制方程可以看出，鋁顆粒的燃燒時間主要受粒徑、系統溫度和擴散系數影響。……