1.1.4 光学性能的改善 金属材料的属性随纳米材料的加入,影响其光学性能,比如直接增加了材料的红外线吸收能力;树脂材料加入极性纳米PbTiO,可以产生
1.1.4 光学性能的改善
金属材料的属性随纳米材料的加入,影响其光学性能,比如直接增加了材料的红外线吸收能力;树脂材料加入极性纳米PbTiO,可以产生光的双折射现象;玻璃加入半导体微粒GaAs或GeSi,玻璃具有微波吸收系数,三阶非线性系数提高。有机玻璃加入纳米A12O3,玻璃红外线吸收谱带展宽。
1.1.5 其他方面
纳米复合含能材料的磁结构与其他材料的不同, 相应在物理属性上体现出来。当纳米晶粒尺寸低于临界值,纳米材料会表现顺磁状态甚至超顺次状态。另外,由于纳米材料的表面积和体积大于常规材料,所以其化学活性也高于其他材料。在化学反应的过程中,纳米材料的敏感程度远高于其他材料,因此,在复合材料的研究过程中,应充分利用纳米材料的磁学、化学优势进行产品性能改良。
1.2 复合含能材料的制备
1.2.1 物理复合法
物理复合法又称为机械复合法,主要通过物理手段,将粒子复合在以及,常用手段通常有两种:挤压和剪切。具体方法有机械研磨法,干式冲击法,高能球磨法等等上十种方式,本论文选取前面两种进行简单介绍。
机械研磨法适用于绝大多数材料,起初科研人会员认为这种方法只适用于金属材料,日本科研单位进行了相关研究。通过将纳米材料Y20添加到Co-Ni-Zr合金中,合金材料的分子结构呈分散分布,材料的强度成倍数增长。这种方式的优势在于,成本比较低、合成工艺简单、原理通俗易懂,但缺陷是由于合成工艺是物理手段,因此在合成的过程中产生了杂质,导致合成材料的物理属性不稳定,容易被氧化分解,发生质变。
高能球磨法是通过机器高速运转,球磨机中的球通过对原料的告诉碰撞,是材料粉碎到纳米级别。如果将几种不同的材料混合使用高能球磨法来制作,可以生产出混合均匀的复合纳米材料。通过高能球磨法在金属材料中混合氧化物,可以将氧化物均匀混合在近处材料中,提升金属的强度和韧度。高能球磨法主要通过碰撞、挤压等物理机械能,所以属于物理复合法。
1.2.2 化学复合法
化学复合法主要是通过化学反应,使材料进行复合最终形成纳米复合材料的过程。化学复合法的种类比较多,本论文简单介绍溶胶-凝胶法和非晶晶化法。
溶胶-凝胶法是近年来快速发展的一种纳米复合含能材料制备方法,主要掌握有CdS/玻璃,Ag/SiO2复合材料的制备技术。我国掌握的溶胶-凝胶法技术,主要通过在凝胶玻璃种添加铁电微晶的方式,来制备具有兼具两种物质优良性质的复合材料。溶胶-凝胶法是常用的一种化学复合法。
非晶晶化法主要通过动力学原理,将非晶体材料转化为晶体材料,同时获得纳米复合材料。一般情况下纳米材料(晶体)存在于另一纳米材料(晶体)中,不然会出现结构不稳定和材料被污染的情况。非晶体材料在加入晶体材料后,整个晶化过程,两种材料都是充分弥散。纳米材料所特有的磁性性质也使复合材料具有了磁导性质。非晶晶化法也是常用的一种化学复合法。
此次本论文选用溶胶-凝胶法进行纳米复合材料的制备,通过RDX/Al/SiO2的制备过程,对产品进行物理观察,分析其结构、形貌的变化,进而得出其在受热方面和机械方面的各项属性特征。
2 实验部分
2.1 原料
四甲氧基硅烷(Si(OCH3)4,分析纯,阿拉丁试剂(上海)有限公司);溶剂:丙酮(CH3COCH3,分析纯,上海实验试剂有限公司);非溶剂:去离子水(H2O,自制);催化剂:氟硼酸(HBF4,国药集团化学试剂有限公司);金属添加剂:纳米铝粉(Al,工业品,南京冠业化工有限公司);黑索今(RDX,工业品,甘肃银光化学工业集团有限公司)。