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TK50/AP复合物三维纳米网格结构的构筑及其性能研究
1
作者
李岚
龙亭宇
+2 位作者
游婷
冯晓军
段晓惠
《化学研究与应用》
CAS
北大核心
2024年第4期704-712,共9页
为了改善1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(TK50)的释能特性,采用冰模板法构筑了TK50/高氯酸铵(AP)(TK50/AP)复合物三维纳米网格结构。通过场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、差示扫描量热仪、比表面积和孔径分析仪、热-红联用仪...
为了改善1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(TK50)的释能特性,采用冰模板法构筑了TK50/高氯酸铵(AP)(TK50/AP)复合物三维纳米网格结构。通过场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、差示扫描量热仪、比表面积和孔径分析仪、热-红联用仪及激光点火装置对其形貌、微结构、热分解和燃烧性能进行了研究。结果表明,TK50/AP复合物的三维纳米网格结构包含大量的中孔(2~6 nm),比表面积和孔体积分别为7.059m^(2)·g^(-1)和0.09 cm^(3)·g^(-1)。XRD衍射峰强度大大降低,由Scherrer公式计算的平均晶粒度为83.80 nm。DSC曲线有2个放热峰,位于228.1℃处尖锐的强放热峰,其峰温较原料TK50提前12℃,活化能增加144.86 kJ·mol^(-1);位于325.6℃处弱的宽峰,其峰温较原料AP提前105.6℃,活化能增加24.21 kJ·mol^(-1)。热-红联用测试结果表明复合物的热分解速率更快、能量释放更完全。TK50/AP复合物表现出高效稳定的激光点火燃烧(LIC)性能,点火延迟时间从原料TK50的50 ms、混合物的60 ms降低到20 ms,激光点火阈值从原料TK50的25.12 mJ、混合物的12.56 mJ降低到6.28 mJ。复合物的纳米尺寸效应和多孔网格结构优异的传热传质特性是其热分解和LIC性能显著改善的主要原因。
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关键词
TK50
AP
冰模板
三维纳米网格
热分解
激光点火燃烧
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职称材料
AP分级结构空心微球的构筑与热分解性能
被引量：
2
2
作者
李岚
陈安
+3 位作者
游婷
陶俊
裴重华
段晓惠
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期769-775,共7页
为了促使高氯酸铵(AP)在更低的分解温度下获得更高的放热量,通过对其粒径、形貌和微结构调控,来改善AP的热分解性能;采用冰模板法结合冷冻干燥技术来构筑AP的分级结构空心微球(HM-AP),通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线粉末衍射(...
为了促使高氯酸铵(AP)在更低的分解温度下获得更高的放热量,通过对其粒径、形貌和微结构调控,来改善AP的热分解性能;采用冰模板法结合冷冻干燥技术来构筑AP的分级结构空心微球(HM-AP),通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、比表面积和孔径分析仪、TGA-FTIR热红联用仪,对其形貌、微结构以及热分解性能进行表征。结果表明,HM-AP的表观形貌为三维纳米网格结构聚集而成的开口空心微球,微球直径约0.5~2μm,网格中AP的粒径约20nm;HM-AP包含大量的中孔(孔径2~6nm),比表面积为6.94m^(2)/g,孔体积为0.0237cm^(3)/g。由于纳米尺寸效应和分级结构效应,HM-AP在DSC曲线上仅有一个尖锐放热峰,分解峰温较原料AP的高温分解(HTD)峰温提前了123.2℃,放热量是原料AP的7.6倍,表观活化能从原料AP的185.89kJ/mol降低到170.67kJ/mol,说明HM-AP的热分解效率和速率较原料AP得到显著改善。
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关键词
物理化学
AP
三维纳米网格结构
冰模板法
空心微球
热分解性能
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职称材料
题名
TK50/AP复合物三维纳米网格结构的构筑及其性能研究
1
作者
李岚
龙亭宇
游婷
冯晓军
段晓惠
机构
西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室
西安近代化学研究所
出处
《化学研究与应用》
CAS
北大核心
2024年第4期704-712,共9页
基金
国家自然科学基金资助(22075230)。
文摘
为了改善1,1’-二羟基-5,5’-联四唑二羟胺盐(TK50)的释能特性,采用冰模板法构筑了TK50/高氯酸铵(AP)(TK50/AP)复合物三维纳米网格结构。通过场发射扫描电子显微镜、X射线粉末衍射、差示扫描量热仪、比表面积和孔径分析仪、热-红联用仪及激光点火装置对其形貌、微结构、热分解和燃烧性能进行了研究。结果表明,TK50/AP复合物的三维纳米网格结构包含大量的中孔(2~6 nm),比表面积和孔体积分别为7.059m^(2)·g^(-1)和0.09 cm^(3)·g^(-1)。XRD衍射峰强度大大降低,由Scherrer公式计算的平均晶粒度为83.80 nm。DSC曲线有2个放热峰,位于228.1℃处尖锐的强放热峰,其峰温较原料TK50提前12℃,活化能增加144.86 kJ·mol^(-1);位于325.6℃处弱的宽峰,其峰温较原料AP提前105.6℃,活化能增加24.21 kJ·mol^(-1)。热-红联用测试结果表明复合物的热分解速率更快、能量释放更完全。TK50/AP复合物表现出高效稳定的激光点火燃烧(LIC)性能,点火延迟时间从原料TK50的50 ms、混合物的60 ms降低到20 ms,激光点火阈值从原料TK50的25.12 mJ、混合物的12.56 mJ降低到6.28 mJ。复合物的纳米尺寸效应和多孔网格结构优异的传热传质特性是其热分解和LIC性能显著改善的主要原因。
关键词
TK50
AP
冰模板
三维纳米网格
热分解
激光点火燃烧
Keywords
TK50
AP
ice-template method
3D
nano
grid
structure
thermal decomposite
laser-ignited combustion
分类号
O614.7 [理学—无机化学]
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职称材料
题名
AP分级结构空心微球的构筑与热分解性能
被引量：
2
2
作者
李岚
陈安
游婷
陶俊
裴重华
段晓惠
机构
西南科技大学环境友好能源材料国家重点实验室
西安近代化学研究所
出处
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第6期769-775,共7页
基金
国家自然科学基金(No.22075230)。
文摘
为了促使高氯酸铵(AP)在更低的分解温度下获得更高的放热量,通过对其粒径、形貌和微结构调控,来改善AP的热分解性能;采用冰模板法结合冷冻干燥技术来构筑AP的分级结构空心微球(HM-AP),通过场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)、X射线粉末衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)、比表面积和孔径分析仪、TGA-FTIR热红联用仪,对其形貌、微结构以及热分解性能进行表征。结果表明,HM-AP的表观形貌为三维纳米网格结构聚集而成的开口空心微球,微球直径约0.5~2μm,网格中AP的粒径约20nm;HM-AP包含大量的中孔(孔径2~6nm),比表面积为6.94m^(2)/g,孔体积为0.0237cm^(3)/g。由于纳米尺寸效应和分级结构效应,HM-AP在DSC曲线上仅有一个尖锐放热峰,分解峰温较原料AP的高温分解(HTD)峰温提前了123.2℃,放热量是原料AP的7.6倍,表观活化能从原料AP的185.89kJ/mol降低到170.67kJ/mol,说明HM-AP的热分解效率和速率较原料AP得到显著改善。
关键词
物理化学
AP
三维纳米网格结构
冰模板法
空心微球
热分解性能
Keywords
physical chemistry
ammonium perchlorate(AP)
three-dimensional nano grid structure
ice template method
hollow microspheres
thermal decomposition properties
分类号
TJ55 [兵器科学与技术—军事化学与烟火技术]
O64 [理学—物理化学]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
TK50/AP复合物三维纳米网格结构的构筑及其性能研究
李岚
龙亭宇
游婷
冯晓军
段晓惠
《化学研究与应用》
CAS
北大核心
2024
0
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下载PDF
职称材料
2
AP分级结构空心微球的构筑与热分解性能
李岚
陈安
游婷
陶俊
裴重华
段晓惠
《火炸药学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
2
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职称材料
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