国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展

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1、国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展0e00国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展李鑫。赵凤起。仪建华。罗阳。姚二岗。姜涵雨(西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室，陕西西安710065)[摘要]纳米铝粉表面包覆改性对防止其氧化失活具有非常重要的作用。概括了纳米铝粉表面改性的4种包覆机理，从原位包覆及表面钝化处理后包覆2方面详细综述了国外纳米铝粉表面包覆改性的研究最新进展，比较了原位包覆与表面钝化处理后包覆的异同点，分析了国内纳米铝粉表面包覆改性研究所取得的成果，指出了目前纳米铝粉表面包覆改性所存在的问

2、题及未来的发展方向。[关键词]纳米铝粉；包覆改性；机理；原位包覆；钝化处理[中图分类号]TG174．44[文献标识码]A[文章编号]1001—1560(2013)12—0047一O60前言化学键作用机理，由于包覆物与纳米铝粉之间形成较强的化学键，相对于库仑静电引力作用包覆性较纳米铝粉具有高的表面活性，制备及存储比微米好，壳层不易脱落，因而以此机理实现铝粉的包覆会铝粉困难。纳米铝粉与水能完全反应，反应活化能得到较好的效果，但其对包覆物的选择具有一定的限低，在很短时间内放出大量的氢气及热量，因而具有制性，

3、即须含某些特定官能团；吸附层媒介作用机理潜在的应用价值⋯。纳米铝粉在实际应用中极易氧一般应用于聚合物包覆纳米铝粉，关键在于媒介的选化失活，若在其表面覆盖2—6nm氧化铝薄层，活性取，表面活性剂与偶联剂是经常使用的2大类处理铝含量会随粒径减小而大幅度下降]，目前常用表面剂，不同的表面处理剂所得到的包覆效果会有显著的包覆方法解决其氧化失活问题。以下对纳米铝粉表不同，因而需要根据使用的高聚物或单体选择适当的面包覆改性技术进行综述和展望，以期为未来的发展表面处理剂；过饱和度机理依据的是晶核生长理论，提供参考。

4、可通过逐步调节体系的性质使要形成包覆层物质的1纳米铝粉表面包覆改性机理类型及优劣前驱体缓慢析出，并沉积到纳米铝粒子表面得到核壳粒子，是一种应用非常广泛的制备核壳粒子的方法，纳米铝粉表面包覆后，是以纳米铝粉球形颗粒为且试验操作简单，具有一定的研究价值。核表面包覆数层纳米薄膜，核一壳间通过物理或化学作用相互连接，此类核壳型复合多相结构的形成机理2国外纳米铝粉表面包覆改性研究现状主要有化学键作用J、库仑力静电引力作用L4]、吸附2．1原位包覆层媒介作用【5和过饱和度J4种。无论是无机物包覆还是有机物包覆，都

5、是基于上述4种原理，有的甚2．1．1电爆炸法至是几种机理同时存在。电爆炸法是指在铝丝上施加一个能量密度为1．0×(10～1O)A／era的脉冲电流，使铝丝瞬间加[收稿日期]2013—07—20热融化，以爆炸的形式汽化，产物在惰性气氛中分散[基金项目]国家自然科学基金(21173163)；燃烧与爆并冷却形成纳米铝粒子7I。电爆炸法原位包覆主要炸技术重点实验室基金(62202060103)资考虑以下3方面问题：(1)保证纳米铝粉活性铝含量助达到微米级活性程度(95％～98％)；(2)高含量纳米[通信作者]

6、赵凤起(1963一)，研究员，博士生导师，主要研究领域为含能材料热化学、热分析及铝粉会显著提高推进剂黏度，选用合适的包覆材料，燃烧性能，电话：029—88291663，E．mail：使之与推进剂中的黏合剂具有较好的兼容性；(3)包npecc@163．eom覆改性后在防止纳米铝粉氧化失活的同时，对推进剂国内外纳米铝粉表面包覆改性研究进展的燃烧性能应具有一定促进作用。一表1是～对一纳米铝器壁表一面，最终形成表面包覆的纳米铝粉复合粒粉表面改性常用包覆材料的总结]。由表1可见：在子¨H。表2为常用的壳层有机包

7、覆材料该法具惰性气氛中活性铝含量最高(约92％)，但其在空气有在液体中处理活性铝粉的固有安全性，同时叔胺氢中易自燃而不具有应用价值；采用空气钝化处理的纳化铝的分解速度与有机包覆物的引入时间对铝粉的米铝粉活性铝含量相对较高(约85％)；采用有机物形成及复合粒子的形貌有非常重要的影响，且不同的对纳米铝粉表面包覆改性后，活性铝含量比空气钝化有机物也会产生不同的影响。综上，壳层包覆物除在处理的低；油酸包覆纳米铝粉活性铝含量仅为45％，纳米铝粉表面形成包覆层外，在整个化学反应过程中可能是由包覆层过厚而造成的。还

8、起着非常重要的作用，且不同的有机包覆物所产生在应用于推进剂或炸药中时，必须考虑壳层包覆的作用不同，分析其各自的作用机理是未来研究的重物含量。采用有机物包覆的纳米铝粉燃烧性能相比点。氧化物AI：O包覆的纳米铝粉较好；采用电爆炸法同表2湿化学法纳米铝粉表面原位包覆时对铝丝和其余金属丝汽化-冷凝处理可制得纳米金常用的壳层有机材料属包覆铝粉核壳复合粒子，如表1中的Al(Ni)及壳层有机物官能团化学结构A1(B)。]。O油酸一coOH(1H1(cHcH¨表1以电爆