高活性铝粒子细观氧化反应行为研究

项目名称： 高活性铝粒子细观氧化反应行为研究

项目编号： No.11172042

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 焦清介

作者单位： 北京理工大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 铝粉是用途广泛的高热值燃烧剂，被大量应用于燃料空气炸药、高能炸药等。但是高活性铝粉表层氧化机理及其在含能体系中的反应特征长期以来一直是困扰研究者的科学疑难。本项目从微观角度入手，解析微/纳米铝粉表面氧化行为和"壳-核"结构形成机理，通过对铝粉制备工艺研究，建立铝粉"壳-核"微结构形成机制。通过物理化学的表征与分析，得到氧化膜随铝粉粒径、气氛、环境等变化的规律。通过细观尺度的假设与建模，获得单个铝粒子在常温受激状态下、高温高压含氧环境中的反应，解析铝粒子氧化反应机理和动力学历程。从科学层面获得铝粉反应的规律，得到准确计算铝粉受激反应延滞期的理论公式。通过相图绘制、在线检测、燃烧诊断、材料表征等手段获得理论模型的支撑数据。最终获得细观尺度"壳-核"结构铝粒子的氧化反应规律，为含能材料设计、工艺制造、安全性能及能量释放调控等奠定基础。

中文关键词： 含铝炸药；燃烧；壳核结构；氧化机理；

英文摘要：

英文关键词： Aluminized explosive；Combustion；Core-shell structure；Oxidation mechanism；