导读:本文包含了纳米复合含能材料论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:纳米复合含能材料,超级铝热剂,碳纳米管,亚稳态分子间复合物
纳米复合含能材料论文文献综述
任秀秀,赵省向,韩仲熙,邢晓玲[1]（2019）在《纳米复合含能材料的制备方法、复合体系及其性能的研究进展》一文中研究指出纳米复合含能材料是目前世界各国军事领域重点发展的新型含能材料。纳米复合含能材料的特征主要体现在纳米级到原子级上的反应性组分的紧密混合,其具有比表面积大、化学反应活性高、扩散距离短、反应物之间接触面积很大等优点,促进了复合含能材料的快速燃烧和高效能量释放。纳米复合含能材料的高能量密度以及高能量释放速率吸引了研究人员的广泛关注,因此纳米复合含能材料的制备研究发展迅速。常用的制备方法有溶胶-凝胶法、高能球磨法、溶剂-非溶剂法、喷雾干燥法、超临界流体法等;新型的制备方法有喷雾闪蒸、两步法、自组装法等。另外,将多种制备工艺相结合以制备性能更优异的纳米复合含能材料也是一种途径。纳米复合含能材料体系主要有四种:(1)单质炸药/氧化剂分散在连续介质中的纳米复合材料;(2)亚稳态分子间复合物(MICs);(3)碳纳米管基复合含能材料;(4)纳米多孔硅/氧化剂复合含能材料。根据不同复合体系的反应物特点,需要选用适宜的制备方法,同时,不同的复合体系也有其适合的应用领域。本文从纳米复合含能材料的制备方法、纳米复合含能材料的复合体系及其性能两方面,详尽地介绍了纳米复合含能材料的常规制备方法和新型制备方法,并归纳了四类主要复合体系的组分特点及典型配方性能。(本文来源于《材料导报》期刊2019年23期）
石城宽,许湘宁,董成,刘旭文,胡艳[2]（2019）在《内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料的制备与表征》一文中研究指出迭氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料,其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低迭氮化铜的静电感度,而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高迭氮化铜的安全性和爆轰输出能量。本文中,设计并制备了基于硅基底及多孔氧化铝模板的内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料,探究了合适的制备条件,并对样品进行了表征分析。结果表明:在氧化电压45 V、沉积电流密度0.1 mA/cm~2条件下制备的复合材料,经72 h迭氮化反应后得到的内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料在静电感度仪测试范围(≤25 kV)内均未发火,有望作为一种新型含能装药应用于MEMS器件中。(本文来源于《爆破器材》期刊2019年05期）
张咪[3]（2019）在《GAP基纳米复合含能材料的制备及性能研究》一文中研究指出为了满足现代武器的需求,改善传统炸药高敏感性、低能量输出等缺点,获得高能钝感的新型含能材料,纳米复合含能材料的制备引起了研究者们的关注。本文采用溶胶-凝胶法,以硝化棉(NC)和聚迭氮缩水甘油醚(GAP)作为含能凝胶骨架,成功制备了NC/PETN(太安)、NC/GAP/PETN和NC/GAP/CL-20(六硝基六氮杂异伍兹烷)纳米复合含能材料。并通过扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、比表面积(BET)、X射线衍射(XRD)及X射线光电子能谱(XPS)等表征手段分析了纳米复合材料的微观形貌和结构,还分析了热分解性能、能量性能及机械感度等。具体结果如下:NC/PETN纳米复合含能材料:PETN具有约100 nm的粒径且被包络在NC的凝胶骨架中形成纳米复合材料;EDS结果显示复合物表面只有C、N、O叁种元素,红外图谱中有明显的PETN特征峰;DSC曲线表明复合材料只在141.2℃出现放热峰,热重曲线只出现一个失重阶段,对应复合材料的热分解过程;能量性能结果分析表明,随着PETN质量百分比的增加,复合物的能量性能得到了提高,说明PETN是一个较好的能量添加剂。NC/GAP/PETN纳米复合含能材料:SEM图像显示NC/GAP凝胶骨架具有纳米孔洞结构,PETN颗粒被包裹在凝胶骨架中;XRD和IR结果表明,在制备前后PETN晶体结构未发生改变,并且NC、GAP和PETN的分子结构没有变化;PETN颗粒填充了NC/GAP凝胶的孔隙,NC/GAP/PETN的比表面积、孔径和孔体积明显减小;DSC曲线中两个峰的分别对应NC/GAP的热分解和PETN的热分解,NC/GAP基体的热反应性高于PETN;DSC-IR测得纳米复合材料热分解的主要气体产物有CO_2、N_2O、CO、NO、H_2O,还有IR未能检测到的N_2;随着NC含量的增加,能量性能会更高;随着GAP含量的增加,纳米复合材料的摩擦感度和撞击感度降低,安全性能提高。NC/GAP/CL-20纳米复合含能材料:纳米复合材料的晶粒度约为74 nm,且CL-20晶体结构未发生改变,制备过程并未引入其他杂质;DSC曲线中两个峰的分别对应NC/GAP的热分解和CL-20的热分解,且NC/GAP凝胶基体的热反应性高于CL-20;通过DSC-IR研究了NC/GAP/CL-20热分解的气体产物,其主要气体产物有CO_2、N_2O、H_2O,同时还有少量的CO、CH_4、NO,还有IR未能检测到的N_2,在分解结束时,产生了许多NH_3;CL-20的引入显着增加了推进剂的I_(sp)值,将NC/GAP/CL-20纳米复合材料添加到推进剂中将有利于提高推进剂的能量性能;NC/GAP/CL-20的机械灵敏度比原料CL-20低,是一种不敏感的复合材料,可作为含能添加剂添加到推进剂中,以改善其燃烧性能。(本文来源于《中北大学》期刊2019-06-04）
张咪,王毅,宋小兰,罗婷婷[4]（2018）在《NC/PETN纳米复合含能材料的制备与表征》一文中研究指出采用溶胶-凝胶法和超临界干燥法制备了硝化棉(NC)/太安(PETN)纳米复合含能材料,用扫描电子显微镜(SEM)、红外光谱(IR)、X射线衍射(XRD)、TG/DSC同步热分析等分析方法对纳米复合材料进行了表征,并对其能量性能进行了研究。结果表明:PETN的粒径为100 nm左右,被包络在NC的凝胶骨架中,形成纳米复合物;复合物表面检测到C、N、O叁种元素,IR图谱中有明显的PETN的特征峰;复合材料只在141.2℃出现放热峰,热重曲线只出现一个失重阶段,对应复合材料的热分解过程;随着PETN含量的增加,复合材料的Isp、C*、Tc、Qp均升高,能量性能提高。(本文来源于《兵器装备工程学报》期刊2018年12期）
吴喜娜,咸漠,陈夫山,晋苗苗[5]（2018）在《DNA自组装制备CuO/Al纳米复合含能材料》一文中研究指出为了制备结构均匀且热性能优异的纳米复合含能材料,采用脱氧核糖核酸(DNA)自组装法在室温和水相中制备了CuO/Al纳米复合含能材料。采用红外光谱(FT?IR)、动态光散射(DLS)、透射电镜(TEM)、扫描电镜(SEM)以及差示扫描量热仪(DSC)表征了纳米复合含能材料的结构及热反应性能。结果表明,通过DNA自组装法成功制备了一种微观结构更均匀的CuO/Al纳米复合含能材料;DNA自组装样品与同配比物理共混样品相比具有更高的反应热,且当φ=1.6时,自组装样品反应热达到1520 J?g~(-1),比同配比物理共混样品(999 J?g~(-1))提高52.15%。(本文来源于《含能材料》期刊2018年12期）
严启龙[6]（2018）在《纳米亚稳态分子间复合含能材料的最新研究动态》一文中研究指出1.中国工程物理研究院化工材料研究所设计和制备了叁维层状Co_3O_4/Al基纳米含能材料。制备方法可分成如下步骤:a为纳米粒子组装成的纳米片层;b和c分别为纳米片层组装成叁维空心微球;d为叁维多孔空心微球热处理;e为Al沉积在叁维多孔中空Co_3O_4上,形成Co_3O_4/Al基纳米亚稳态分子间复合含能材料;f表示在Si衬(本文来源于《含能材料》期刊2018年06期）
陈腾,李强,郭双峰,郝嘎子,肖磊[7]（2018）在《GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料的制备、表征及其热分解特性》一文中研究指出以聚迭氮缩水甘油醚(GAP)为含能骨架,六亚甲基二异氰酸酯(HDI)为交联剂,采用溶胶-凝胶法结合真空冷冻干燥技术,制备了CL-20质量分数分别为25%、45%、60%的GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料。利用SEM、Raman、FT-IR对其结构和形貌进行了表征;利用DTA对其热分解特性进行了研究;根据不同升温速率下的DTA曲线测试结果对所制备样品的热分解动力学参数、热力学参数和热爆炸临界温度进行了计算。结果表明,CL-20粒子成功负载到了GAP-HDI凝胶骨架中,形貌由棱柱状转变为类球形,且粒径为纳米级;GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料的初始热分解峰温较原料CL-20均有所提前;CL-20质量分数分别为25%、45%、60%的GAP-HDI/CL-20纳米复合含能材料在高温热分解阶段表观活化能分别为224.9、228.9、231.7kJ/mol,与原料CL-20相比,分别降低了28.4、24.4和21.6kJ/mol,说明纳米复合粒子的热分解活性得以提高;GAP-HDI/L-20纳米复合含能材料的热力学参数和热爆炸临界温度均随着CL-20含量的增加而增大。(本文来源于《火炸药学报》期刊2018年03期）
孙娜[8]（2018）在《有机—无机纳米复合材料的制备、性能及其在含能材料中的应用研究》一文中研究指出身管是火炮的重要组成部件,但随着各种新型高能发射药的广泛应用,身管的烧蚀磨损成为制约提高火炮威力、延长其使用寿命的关键因素之一。在装药系统中加入缓蚀剂是降低火炮身管烧蚀磨损较为简单、有效的方法,但传统缓蚀剂由于普遍存在用量大、占用装药空间大和残渣多等问题,已不能满足高新火炮的降烧蚀要求,因此迫切需求探索适用于高能发射药的新型高效缓蚀剂。纳米复合材料因其具有独特的物理及化学性质受到了广泛关注。本文结合有机-无机纳米复合材料优异的性能,从造成火炮身管烧蚀磨损的影响因素出发,将不同功能组分进行复合,设计、合成及制备了一系列新型的纳米复合材料,并重点研究了它们的理化及其在发射药配方中的抗烧蚀性能。该类纳米复合材料不仅可显着降低高能发射药的烧蚀性能,还可调控其燃烧性能,是一种潜在的多功能添加剂。本文的主要研究内容及结论如下:(1)TiO2可作为抗烧蚀材料和包覆钝感材料应用于发射药中。为了改善微纳米级TiO2在发射药中的应用效果,以聚苯乙稀(PS)微球为模板,采用溶胶-凝胶法制备了不同粒径的空心TiO2微球,然后利用“点击”化学法对空心TiO2微球表面进行改性,成功将聚酰亚胺(PI)分子链段接枝到空心TiO2微球表面,得到了具有比表面积大、质轻和耐热阻燃性能的TiO2/PI复合粒子,可作为一种新型结构的功能添加剂应用于发射药中。(2)相变材料如固体石蜡在其相变过程中可以吸收或释放大量的热量,可作为缓蚀剂的主要组分之一。借助纳米材料的独特性能以及无机材料如Si3N4和BN具有的高强度和硬度、优异的热稳定性和耐磨损性能等优点,制备了多种无机纳米粒子改性的、基于固体石蜡的复合相变材料,以期作为高能发射药的高效缓蚀添加剂。研究发现:复合相变材料呈微胶囊结构,粒径约为10μm～30μm,同时还具有较高的相变焓,热稳定性良好。在制备过程中,通过改变无机纳米粒子和固体石蜡的用量可以调控复合相变材料的微观形貌、蓄热性能和热稳定性等。(3)硅油是降低火炮身管烧蚀的一种高效液体缓蚀剂。为了解决液体硅油的装填和易泄漏的问题,利用Pickering乳液聚合法对二甲基硅油进行微封装,并将纳米TiO2和Si3N4复合物引入到微胶囊表面获得了以PS为内壳层,无机纳米粒子为外壳层的复合硅油微胶囊,粒径约为10μm～20μm,封装率可达70%。热重分析发现,液态硅油经微胶囊化后,由于杂化壳层对硅油囊芯的保护作用,硅油的初始分解温度和最大热分解温度明显滞后。(4)沸石咪唑酯骨架结构材料(ZIFs)是一种新型超多孔有机-无机杂化材料,具比表面积极高、热稳定性优异和骨架结构可调节及功能化等独特的性能。利用ZIFs独特的性能,将其与缓蚀剂组分固体石蜡进行复配,制备了ZIFs/固体石蜡复合相变材料。研究发现,该复合材料具有非常好的吸热性能,当ZIF-67晶体(由Co2+和2-甲基咪唑配位而成)含量为10wt%时,熔化焓可达159.60J/g,热稳定性良好。(5)利用烧蚀管试验法研究了上述制备的无机纳米粒子增强复合相变材料、复合硅油微胶囊和ZIFs/石蜡复合相变材料以及各种微纳米粒子的降烧蚀性能,并对其降烧蚀机理进行了分析。研究发现:在相同用量下,ZIF-67晶体的降烧蚀效果比纳米Ti02、BN和Si3N4粒子的都高;叁种微纳米复合材料都具有较好的降烧蚀性能,降烧蚀率随用量增加而增大,但ZIFs/石蜡复合相变材料在较低用量下对发射药的降烧蚀效果更加明显。微纳米复合材料的小尺寸效应、燃烧过程中的吸热作用以及复合物中纳米粒子的沉积保护作用是其降低烧蚀管烧蚀的主要原因。(6)优选降烧蚀性能较好的纳米粒子与固体石蜡进行复合,制备得到多组分纳米复合材料,然后将其作为高能发射药的功能助剂,采用半溶剂法,经塑化捏合、挤出成型工艺获得改性高能发射药,并研究了其燃烧及烧蚀性能。研究发现:纳米复合材料对发射药基体的前期热分解历程有一定的影响;纳米复合材料的加入显着降低了高能发射药的烧蚀性能,同时还可抑制其起始燃速,并且该趋势随纳米复合材料含量的增加而增大。在相对发射药5.1 wt%的最大添加量下,改性高能发射药的烧蚀量下降了37.0%,对应火药力降低值为5.7%。实际应用过程中可根据应用需求调整添加量以获得综合性能的平衡。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01）
张冬冬[9]（2018）在《RDX基纳米复合含能材料的制备及性能研究》一文中研究指出本文分别以惰性SiO2和含能材料NC为凝胶骨架,纳米Al粉和纳米CuO为金属催化剂,采用溶胶-凝胶的方法制备了 RDX/Al/SiO2、RDX/CuO/SiO2、RDX/A1/NC和RDX/CuO/NC四种不同配比的RDX基纳米复合含能材料。采用SEM、TEM、XRD和EDS等几种方法对所制备的纳米复合含能材料的微观结构进行了表征;利用TG和DSC研究了各样品的热性能;最后使用卡斯特立式落锤仪和柯兹洛夫摩擦摆对所制备的纳米复合含能材料的撞击感度和摩擦感度进行了测试。得出如下结论:(1)溶胶-凝胶法制备纳米复合含能材料时,单质炸药及其他添加剂被“包覆”在凝胶骨架当中,纳米尺寸的叁维网络状凝胶“孔洞”限制了单质炸药在析晶过程中的不断长大,使得“包覆”在凝胶骨架中的单质炸药得到细化。(2)采用SEM、TEM、XRD和EDS表征制备的纳米复合含能材料时发现,单质炸药RDX和金属添加剂都均匀的填充在SiO2和NC凝胶骨架当中,且填充在凝胶骨架中的单质炸药的粒径均小于1OOnm。(3)利用TG和DSC测试了样品的热性能,研究发现,填充在惰性SiO2凝胶骨架中的单质炸药RDX的热分解温度有所提前,且在该复合含能材料体系中金属A1的催化性能优于CuO;填充在NC凝胶骨架中的单质炸药RDX的热分解温度显着提前,在该复合含能材料体系中CuO的催化性能优于纳米A1粉。(4)通过测试 RDX/Al/SiO2、RDX/CuO/SiO2、RDX/Al/NC 和 RDX/CuO/NC四种不同配比的RDX基纳米复合含能材料体系的撞击感度和摩擦感度,发现各样品的撞击感度和摩擦感度均明显降低,且NC为凝胶骨架时其撞击和摩擦感度降低的最明显。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01）
李婷婷[10]（2018）在《碳基纳米迭氮化铜复合含能材料研究》一文中研究指出迭氮化铜是一种极限起爆药量低、输出能量大且绿色环保的含能材料,但极高的静电感度使其在实际应用中受到限制。针对迭氮化铜静电感度高这一特性,本文先将铜纳米线与具有优良导电性的碳材料(单壁碳纳米管、还原氧化石墨烯)复合,再进一步制备碳基迭氮化铜复合含能材料。主要研究内容与结论如下:(1)本文采用液相还原法制备了铜纳米线,通过SEM、TEM、XRD、EDS等分析手段,对铜纳米线的微观形貌和晶相结构进行了表征,结果表明铜纳米线的生长形貌主要与无水乙二胺(EDA)加入量有关。在氢氧化钠溶液为(200mL,15M)、硝酸铜溶液为(1OmL,0.1M)、水合肼为(25μL,35wt%)、EDA为1.5mL条件下,铜纳米线长径比最大,直径约为90-120nm,长度在40-50 μm之间。探究了铜纳米线生长机理,分析表明铜纳米线是由铜纳米颗粒逐渐生长而成;(2)将铜纳米线与单壁碳纳米管以不同比例混合制备铜纳米线/单壁碳纳米管复合材料,然后采用电泳沉积的方法将复合材料沉积在硅片上,对比不同配比条件下的复合效果,得到铜纳米线与单壁碳纳米管的最佳配比;通过气-固相迭氮化反应制备迭氮化铜/碳纳米管复合含能材料,XRD结果表明铜纳米线全部发生迭氮化反应,但反应产物主要为迭氮化亚铜,迭氮化铜含量较少;复合材料的DSC分析结果表明,放热反应峰温为192.2℃,放热量约为1044.3J/g;通过静电火花感度实验计算复合含能材料的50%静电发火能量为0.55mJ,表明分散在复合材料中的碳纳米管能够降低静电感度;(3)在合成铜纳米线过程中加入氧化石墨烯,以儿茶酸为还原剂将氧化石墨烯还原,制备铜纳米线/还原氧化石墨烯复合材料;采用电泳沉积的方法将复合材料沉积在硅片上,通过气-固相迭氮化反应制备迭氮化铜/还原氧化石墨烯复合含能材料,XRD结果表明铜全部转化为迭氮化铜;复合含能材料DSC分析结果表明,放热反应峰温为189.7℃,放热量约为1521.5J/g;通过静电火花感度实验计算还原氧化石墨烯含量为15%的复合含能材料的50%静电发火能量为0.92mJ,还原氧化石墨烯含量为25%的复合含能材料的50%静电发火能量为1.43mJ,表明增加复合材料中还原氧化石墨烯的含量更有利于降低迭氮化铜的静电感度。(本文来源于《南京理工大学》期刊2018-03-01）
纳米复合含能材料论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
迭氮化铜是一种绿色环保的高能含能材料,其极高的静电感度限制了它在MEMS火工品微型装药中的应用。碳纳米管优异的导电性可以有效地降低迭氮化铜的静电感度,而且取向一致、高机械强度的碳纳米管可以有效地提高迭氮化铜的安全性和爆轰输出能量。本文中,设计并制备了基于硅基底及多孔氧化铝模板的内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料,探究了合适的制备条件,并对样品进行了表征分析。结果表明:在氧化电压45 V、沉积电流密度0.1 mA/cm~2条件下制备的复合材料,经72 h迭氮化反应后得到的内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料在静电感度仪测试范围(≤25 kV)内均未发火,有望作为一种新型含能装药应用于MEMS器件中。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
纳米复合含能材料论文参考文献
[1].任秀秀,赵省向,韩仲熙,邢晓玲.纳米复合含能材料的制备方法、复合体系及其性能的研究进展[J].材料导报.2019
[2].石城宽,许湘宁,董成,刘旭文,胡艳.内嵌迭氮化铜碳纳米管复合含能材料的制备与表征[J].爆破器材.2019
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[9].张冬冬.RDX基纳米复合含能材料的制备及性能研究[D].南京理工大学.2018
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