【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于金属材料制备领域，涉及一种用于铝粉抗老化的表面处理方法。
技术介绍
1、铝粉被广泛应用于火箭推进剂、能量材料、喷涂涂料、添加剂等领域。然而，铝粉在一些特定应用中存在着一个普遍的问题—抗老化性能不足，随着时间的推移和外界环境的影响，铝粉可能会发生氧化、腐蚀和颗粒结构损坏等现象，导致其性能逐渐降低，从而影响其应用效果。
2、为了改善铝粉的抗老化性能，满足更高的使用要求，并延长其使用寿命，研究人员提出了多种表面处理方法。这些方法旨在有效地提升铝粉的抗老化特性，以应对氧化、腐蚀等外界因素可能带来的不利影响。一些传统的表面涂层技术被尝试用于提高铝粉的抗氧化能力。美国专利(u.s.patent 10,563,087)采用热固化/紫外固化的方法，将固化树脂层和氟树脂层的复合固化层包覆至铝粉表面。尽管该方法在一定程度上能够改善铝粉的抗老化性能，但却存在一些不容忽视的缺陷：(1)这些传统技术通常会增加制造成本，由于需要额外的材料和设备，可能使得铝粉的生产成本升高，从而不利于在成本敏感的行业中推广应用；(2)由于涂层的工艺复杂性和不稳定性，这些方法并不适用于大规模生产，造成生产效率的限制。
3、近年来，聚偏氟乙烯(pvdf)材料因其出色的抗老化性能和耐腐蚀性能，成为一种备受关注的材料。在文献(advanced engineering materials,2015,17(1):95-101.)中，michael r.zachariah证明了pvdf材料与铝粉之间具有良好的相容性，并且pvdf在分解过程中会与铝粉表
4、因此，需要一种新颖且有效的表面处理方法，能够将pvdf与铝粉紧密结合，形成均匀、致密的包覆层，从而提高铝粉的抗老化性能，增强其点火能力，并促进低沸点反应产物氟化铝的生成。这样的表面处理方法将为铝粉在火箭推进剂、含能材料等领域的应用带来巨大的潜在优势和市场价值。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于提供一种用于铝粉抗老化的表面处理方法。该方法将pvdf材料有效地应用于铝粉表面，以实现对铝粉抗老化性能的显著改善。
2、实现本专利技术目的的技术解决方案为：
3、一种用于铝粉抗老化的表面处理方法，采用冰模板法和凝胶化技术将pvdf与铝粉复合，包括如下步骤：
4、将pvdf溶于n,n-二甲基甲酰胺中形成pvdf前驱体溶液，将pvdf前驱体溶液与铝粉超声混合均匀后，先置于15～25℃的水蒸气环境下进行气相诱导相分离，形成凝胶，再将凝胶置于10～25℃的乙醇中进行液相诱导相分离，使铝粉均匀地嵌合于pvdf凝胶中，最后真空冷冻干燥，得到表面包覆pvdf的铝粉。
5、优选地，pvdf前驱体溶液的浓度为0.06～0.16g/ml。
6、优选地，铝粉和pvdf的质量比为5～9:3。
7、优选地，超声频率为30hz，超声时间为5h。
8、优选地，气相诱导相分离时间为20～24h，液相诱导相分离时间为0.5h。
9、优选地，真空冷冻干燥的条件为：温度为-80℃，气压为0.1kpa，干燥时间为15h。
10、本专利技术与现有技术相比，其显著优点在于：
11、(1)强化抗老化性能：本专利技术采用冰模板方法结合凝胶化技术，将pvdf有效包裹在铝粉表面，形成紧密的包覆层。与传统表面涂层技术相比，pvdf包覆层与铝粉之间实现了更牢固的结合，有效防止了涂层脱层和不稳定性问题。这使得铝粉的抗老化性能得到显著强化，能够长期稳定地抵御氧化、腐蚀等外界因素的侵蚀，延长了铝粉的使用寿命。
12、(2)铝粉低团聚特征：在传统的表面处理方法中，铝粉颗粒往往容易发生团聚现象，即多个铝粉颗粒相互结合形成聚集团块。这种团聚现象导致了涂层在铝粉表面的不均匀分布，降低了涂层的稳定性和性能。而本专利技术采用了超声分散和凝胶化的制备工艺，有效地将铝粉颗粒分散均匀，避免了团聚现象的发生。超声分散技术能够通过声波的作用将铝粉颗粒从聚集状态中分散开来，使得每个铝粉颗粒都能独立存在，并均匀地分布在pvdf基体中，使得pvdf包覆层能够更加均匀地覆盖在每个铝粉颗粒表面，保证了涂层的稳定性和一致性。同时，本专利技术采用的凝胶化的制备工艺也对铝粉的低团聚特征产生了积极影响。凝胶化过程中，pvdf与铝粉之间的相互作用得到增强，使得涂层能够更牢固地附着在每个铝粉颗粒表面，并形成紧密的界面结合，进一步增强了铝粉颗粒之间的分散性。
13、(3)简单高效、成本低：本专利技术采用的冰模板方法和凝胶化技术相对于传统涂层方法更加简单高效。本专利技术减少了涂层制备的复杂性和工艺步骤，同时不需要使用昂贵的材料和设备，有助于降低生产成本，提高生产效率，更具经济性，能够在大规模生产中广泛应用。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种用于铝粉抗老化的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，PVDF前驱体溶液的浓度为0.06~0.16g/mL。
3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，铝粉和PVDF的质量比为5~9:3。
4.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，超声频率为30Hz，超声时间为5h。
5.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，气相诱导相分离时间为20~24h，液相诱导相分离时间为0.5h。
6.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，真空冷冻干燥的条件为：温度为-80℃，气压为0.1kPa，干燥时间为15h。
【技术特征摘要】
1.一种用于铝粉抗老化的表面处理方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，pvdf前驱体溶液的浓度为0.06~0.16g/ml。
3.根据权利要求1所述的表面处理方法，其特征在于，铝粉和pvdf的质量比为5~9:3。
4.根据权利要求1所述的表面处...
【专利技术属性】
技术研发人员：王大为，李经纬，朱晨光，易镇鑫，沈李啸，曾胤宁，
申请(专利权)人：南京理工大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。