【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉及其制备方法，属于含能材料。
技术介绍
1、为了提高推进剂的性能，对金属燃料的改性成为很多学者研究的目标。目前铝基金属燃料推进剂通过在铝粉表面接枝高能组分(gap)来提高金属燃料的燃烧性能。相比于纯铝粉，铝锂合金具有更大的燃烧热和更多的能量。就铝锂合金而言，含铝锂合金粉末的ap推进剂可以有效减少hcl气体向外界的排放。将铝锂合金粉作为固体推进剂的高能添加剂，既能提高推进剂的比冲又能提高武器的使用性能。它是固体推进剂中的理想燃料。但为了满足推进剂日益发展的要求，铝锂合金粉外表面接枝高能组分的方案需要进一步完善。因铝锂合金粉中锂等金属元素的活泼性较好，使其与推进剂中的其他组分相容性较差。传统的铝粉高能组分接枝到铝锂合金粉表面后极易脱落。让高能组分在合金粉表面发挥作用是十分困难的。因此需要一种稳定的中间载体将高能组分引入到铝锂合金粉表面。
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉及其制备方法。
2、为实现上述目的，本专利技术的技术方案如下。
3、一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，羧甲基纤维素钠(cmc)与铝螯合包覆在铝锂合金粉表面，聚叠氮缩水甘油醚(gap)接枝包覆在羧甲基纤维素钠(cmc)表面；羧甲基纤维素钠的取代度小于1。
4、优选的，羧甲基纤维素钠(cmc)的包覆量为所述铝锂合金粉质量的3％～
5、优选的，所述羧甲基纤维素钠的取代度为0.3～0.9。
6、优选的，所述聚叠氮缩水甘油醚(gap)的分子量为4000～20000。
7、优选的，所述铝锂合金粉中铝的质量分数为95％～98％，锂的质量分数为2％～5％。
8、优选的，所述铝锂合金粉的粒径为5μm～50μm。
9、一种本专利技术所述的羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的制备方法，方法步骤包括：
10、(1)将羧甲基纤维素钠分散于水中，得到羧甲基纤维素钠胶体，沥干水分，得到沥干后的胶体；
11、(2)将所述沥干后的胶体加入第一有机溶剂中，搅拌混合均匀，然后加入铝锂合金粉，搅拌反应10min～30min，使羧甲基纤维素钠在铝锂合金粉表面形成致密包覆层，反应结束后离心、洗涤、干燥后得到羧甲基纤维素钠包覆的铝锂合金粉；
12、(3)将所述羧甲基纤维素钠包覆的铝锂合金粉、聚叠氮缩水甘油醚加入第二有机溶剂中，搅拌反应30min～90min，反应结束后离心、洗涤、干燥，得到一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉。
13、优选的，所述羧甲基纤维素钠的质量为铝锂合金粉质量的9％～13％；聚叠氮缩水甘油醚的质量为铝锂合金粉质量的4％～7％。
14、优选的，步骤(2)中，所述第一有机溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、丙酮和无水乙醇中的一种以上。
15、优选的，步骤(3)中，所述第二有机溶剂为乙酸乙酯、正己烷的异丙醇溶液。
16、一种本专利技术所述的羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的应用，所述羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉作为固体推进剂的高能添加剂使用。
17、有益效果
18、本专利技术提供了一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，与普通改性铝锂合金粉相比，羧甲基纤维素钠可以和铝形成螯合物。铝可以帮助羧甲基纤维素钠形成超结构，使其紧密的覆盖在铝锂合金粉表面。另外铝离子与cmc中的羧基相互作用，这使得分子链卷曲，进而使粘度大大降低。小颗粒锂元素可以与cmc中羧基上的负电荷更加接近，极大的减弱了聚电解质效应，使得粘度进一步降低，防止因cmc粘度过大引起的合金粉的团聚。cmc引入合金粉表面后，加入的gap可以通过羟基与cmc表面进行进一步反应，紧密的包覆在cmc表层。包覆后的铝锂合金粉并未与gap直接相连，避免了锂的高活性，低相容性引起的gap大量脱落。gap本身作为推进剂的含能粘合剂，它可以显著提高合金粉的能量水平，含有叠氮的合金粉在分解时，无需氧气环境即可释放大量的热值。对铝锂合金粉本身能量的提高和铝锂合金粉后续在推进剂中的应用有显著意义。
19、本专利技术提供了一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的制备方法。针对铝锂合金中锂相区高活泼性导致高能包覆层易脱落的问题，首先将特定的cmc进行凝胶配置，然后通过对铝锂合金粉进行改性使其获得一层cmc包覆层。引入gap与合金粉表面的cmc层进行反应，借助cmc中间壳层，在不接触铝锂合金粉表面的情况下将gap成功引入铝锂合金中。解决了铝锂合金粉中因锂的高活性导致高能组分难以引入的问题。
20、本专利技术提供了一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的应用，经过羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚处理过的铝锂合金粉的燃烧热相比于原粉有显著的增加，而且经过羧甲基纤维素钠(cmc)-聚叠氮缩水甘油醚(gap)包覆处理后的合金粉因gap的成功引入，可显著提高铝锂合金粉在推进剂中的成药性。另外，其增加的燃烧热也提高了推进剂的燃烧性能。
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1.一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：羧甲基纤维素钠与铝螯合包覆在铝锂合金粉表面，聚叠氮缩水甘油醚接枝包覆在羧甲基纤维素钠表面；羧甲基纤维素钠的取代度小于1。
2.如权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：羧甲基纤维素钠的包覆量为所述铝锂合金粉质量的3％～8％，聚叠氮缩水甘油醚的包覆量为所述铝锂合金粉质量的1％～5％。
3.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠的取代度为0.3～0.9。
4.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述聚叠氮缩水甘油的分子量为4000～20000。
5.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述铝锂合金粉中铝的质量分数为95％～98％，锂的质量分数为2％～5％。
6.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉
7.一种如权利要求1～6任意一项所述的羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的制备方法，其特征在于：方法步骤包括：
8.如权利要求7所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的制备方法，其特征在于：羧甲基纤维素钠的用量为所述铝锂合金粉质量的9％～13％，聚叠氮缩水甘油醚的用量为所述铝锂合金粉质量的4％～7％。
9.如权利要求7所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的制备方法，其特征在于：步骤(2)中，所述第一有机溶剂为乙酸乙酯、异丙醇、丙酮和无水乙醇中的一种以上；
10.一种如权利要求1～6任意一项所述的羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉的应用，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉作为固体推进剂的高能添加剂使用。
...【技术特征摘要】
1.一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：羧甲基纤维素钠与铝螯合包覆在铝锂合金粉表面，聚叠氮缩水甘油醚接枝包覆在羧甲基纤维素钠表面；羧甲基纤维素钠的取代度小于1。
2.如权利要求1所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：羧甲基纤维素钠的包覆量为所述铝锂合金粉质量的3％～8％，聚叠氮缩水甘油醚的包覆量为所述铝锂合金粉质量的1％～5％。
3.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述羧甲基纤维素钠的取代度为0.3～0.9。
4.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述聚叠氮缩水甘油的分子量为4000～20000。
5.如权利要求1或2所述的一种羧甲基纤维素钠-聚叠氮缩水甘油醚共包覆的铝锂合金粉，其特征在于：所述铝锂合金粉中铝的质量分数为95％～98％，锂的质量分数为2％～5％。
...【专利技术属性】
技术研发人员：邹美帅，付泓迪，王硕，刘炫验，李晓东，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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