【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及催化材料，具体涉及一种复合铝热剂的制备方法及其在5,5′-双四唑-1,1′-二甲酸二羟铵中的应用。
技术介绍
1、近年来，高活性金属粉末被广泛应用于炸药中，以提高炸药的燃烧、爆轰性能。其中，铝粉由于其具有高反应热值、较好的相容性、低成本等优点成为最常被应用的含能金属粉体，但是铝粉极易被氧化，在表面形成一层致密的氧化铝膜，导致氧化铝膜的化学活性较差、熔点较高，影响铝粉工作时的热传质进程，进而降低炸药的能量释放效率。目前已有的研究中，普遍通过向微纳米铝粉体系中添加纳米金属氧化物，通过物理混合方法制备复合铝热剂，以此提高铝粉的热性能及点火燃烧性能，这种方法虽可以提高铝粉热性能，但效果有限，得到的产物在微观下，纳米金属氧化物与铝粉未紧密接触，体系能量密度有较大提升空间。
2、二羟铵5,5′-双六唑-1,1′-二酸盐(tkx-50)是一种新型高能材料，自成功合成以来，因其优异的爆炸性能和安全性能而备受关注。tkx-50含氮量高，导致能量密度高，机械感度低，而且由于其制备方法简单，因此，在高能复合固体推进剂中，用tkx-50替代cl-20、rdx和hmx等广泛使用的炸药，可以提高固体推进剂的能量水平，降低敏感性和环境危害。但是目前已有的研究中，对于tkx-50的改性技术研究甚少，通常将tkx-50与铝粉普通物理共混，未在复合铝热剂体系与tkx-50之间搭建桥梁，且工艺探究不足，无法充分呈现tkx-50作为高能炸药的优势。
3、针对上述问题，本专利技术提供了一种复合铝热剂的制备方法，并将其应用于5,5′-
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种复合铝热剂的制备方法及其在5,5′-双四唑-1,1′-二甲酸二羟铵中的应用，通过引入液态金属对铝粉表面刻蚀，并采用球磨工艺将制得的复合铝热剂和炸药(tkx-50)的多级组装，促进炸药(tkx-50)与铝粉的接触，提高燃烧、爆轰及传热效率。
2、为实现上述目的，本专利技术提供了一种复合铝热剂的制备方法，具体包括以下步骤：
3、(1)液态金属(lm)的制备
4、取ga、in、sn三种金属原料，配制ga：in：sn质量比为68：22：10的galinstan共晶液态金属；
5、(2)铝粉/液态金属铝热剂(lm-al)的制备
6、将铝粉和步骤(1)得到的液态金属混合超声搅拌，真空过滤后干燥得到lm-al；
7、(3)铝粉/液态金属/纳米金属氧化物复合铝热剂(lm-al@氧化物)的制备
8、将步骤(2)得到的lm-al和纳米金属氧化物加入到正己烷中，超声搅拌后干燥得到复合铝热剂。
9、优选的，所述步骤(2)中，液态金属占铝粉质量为5％、10％、15％中的一种。
10、优选的，所述步骤(2)中，超声功率为200w，超声频率为40khz。
11、优选的，所述步骤(2)中，干燥条件为：在50℃烘箱中干燥12h。
12、优选的，所述步骤(3)中，纳米金属氧化物为fe2o3、bi2o3、cr2o3、wo3中的一种。
13、优选的，所述步骤(3)中，lm-al和纳米金属氧化物的质量比为4:1、4:2、4:3、4:4、4:5中的一种。
14、优选的，所述步骤(3)中，超声功率为200w，超声频率为40khz。
15、优选的，所述步骤(3)中，干燥条件为：在50℃烘箱中干燥12h。
16、本专利技术还提供了上述任一项制备方法制得的复合铝热剂。
17、本专利技术还提供了上述复合铝热剂在5,5′-双四唑-1,1′-二甲酸二羟铵炸药中的应用。
18、因此，本专利技术提供了一种复合铝热剂的制备方法及其在5,5′-双四唑-1,1′-二甲酸二羟铵中的应用，与现有技术相比，具体有益效果如下：
19、(1)本专利技术制备复合铝热剂通过引入液态金属对铝粉表面进行刻蚀，破坏了铝粉表面致密氧化膜层，脆化铝粉表面，这有利于铝核与外部氧环境的接触，进而提高铝粉的热性能。
20、(2)本专利技术将纳米金属氧化物与铝粉混合，通过超声溶混工艺制备了核壳结构铝热剂，提升了铝粉的能量密度(常用方法为机械混合，而本工艺得到的为核壳结构，相比于其他方法，产物中铝粉与氧化物的接触更为紧密，故能量密度得以提升)。
21、(3)本专利技术将液态金属催化后的铝粉与纳米金属氧化物制备成核壳结构复合粒子后，采用球磨工艺将其与炸药(tkx-50)混合，得到多级组装的铝粉/液态金属/金属氧化物/tkx-50含能复合粒子，其热性能及燃烧性能显著增强。
22、下面通过附图和实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。
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1.一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，液态金属占铝粉质量为5％、10％、15％中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声功率为200W，超声频率为40kHz。
4.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，干燥条件为：在50℃烘箱中干燥12h。
5.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，纳米金属氧化物为Fe2O3、Bi2O3、Cr2O3、WO3中的一种。
6.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，LM-Al和纳米金属氧化物的质量比为4:1、4:2、4:3、4:4、4:5中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，超声功率为200W，超声频率为40kHz。
8.根据权利要求1所述的一种复合
9.一种复合铝热剂，其特征在于：所述复合铝热剂是采用权利要求1-8任一项制备方法制得的。
10.根据权利要求9所述的复合铝热剂，其特征在于：所述复合铝热剂应用于5,5′-双四唑-1,1′-二甲酸二羟铵炸药中。
...【技术特征摘要】
1.一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，液态金属占铝粉质量为5％、10％、15％中的一种。
3.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中，超声功率为200w，超声频率为40khz。
4.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于，所述步骤(2)中，干燥条件为：在50℃烘箱中干燥12h。
5.根据权利要求1所述的一种复合铝热剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中，纳米金属氧化物为fe2o3、bi2o3、cr2o3、wo3中的一种。
6.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈锟，万学谦，孙福鼎，李静波，高嘉明，佘冲冲，樊保龙，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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