Al-CuO-氧化石墨烯含能點(diǎn)火橋膜的制備與性能研究.pdf

1、本文通過靜電自組裝法和原位負(fù)載法制備了Al-CuO/GO復(fù)合含能材料，分別采用電泳沉積法和層層自組裝法制備了Al-CuO/GO含能點(diǎn)火橋膜，并對(duì)橋膜的點(diǎn)火性能進(jìn)行了研究。具體工作和結(jié)論如下:
　　(1)采用改性的Hummers法制備氧化石墨烯，GO片層上含有大量的含氧基團(tuán)，從184℃開始將發(fā)生含氧基團(tuán)的分解放熱過程。
　　(2)利用靜電自組裝法制備Al/GO復(fù)合材料，以PEG-600作為分散劑時(shí)Al納米粒子的負(fù)載效果最好。通

2、過原位負(fù)載法制備CuO/GO復(fù)合材料，當(dāng)保溫1h時(shí)，CuO粒子呈紡錘狀，粒子尺寸較大，約為250nm。
　　(3)將Al/GO復(fù)合材料和CuO/GO復(fù)合材料按一定比例物理混合制備Al-CuO/GO復(fù)合材料，研究其熱反應(yīng)性能發(fā)現(xiàn)，物理混合法不能完全解決Al和CuO粒子充分混合和分散問題。采用靜電自組裝法將Al粒子和CuO/GO復(fù)合材料按一定比例制備Al-CuO/GO復(fù)合材料，對(duì)其微觀形貌和熱化學(xué)性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，GO中含氧基團(tuán)

3、的分解放熱引發(fā)了鋁熱劑的氧化還原反應(yīng)，當(dāng)Al和CuO/GO的質(zhì)量比為1∶15時(shí)，此過程的總放熱量為6380μV·s/mg，并且不存在其他的放熱過程。
　　(4)采用電泳沉積法在Cu基底上制備Al-CuO/GO含能點(diǎn)火橋膜，并研究其點(diǎn)火性能。結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)脑黾与娪疽簼舛取⒊练e電壓和時(shí)間都可以顯著地改善薄膜的沉積效果，Al-CuO/GO含能點(diǎn)火橋膜在30V恒壓電流激發(fā)條件下能夠成功發(fā)火，點(diǎn)火過程持續(xù)時(shí)間約為0.8ms。
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4、5)當(dāng)GO水分散液濃度為0.5mg/mL，電壓為5V，時(shí)間為5min時(shí)，利用電泳沉積法在Cu基底上制備GO薄膜。將Al和CuO粒子通過層層自組裝法負(fù)載在GO薄膜基底上制備Al-CuO/GO復(fù)合薄膜，對(duì)其熱化學(xué)性能及點(diǎn)火性能進(jìn)行研究。結(jié)果表明，GO薄膜中含氧基團(tuán)的分解放熱沒有引發(fā)Al和CuO反應(yīng)，并且聚電解質(zhì)的分解放熱量要比負(fù)載的鋁熱劑的氧化還原反應(yīng)放熱量大得多。負(fù)載30層的Al-CuO/GO含能點(diǎn)火橋膜在30V的恒壓電流激發(fā)條件下能夠成