Улучшение энергетических характеристик диборида алюминия и повышение безопасности его применения путем изготовления микрокапсул с фторполимером
J.-F. Wanga,
Z.-Q. Qina,
Y.-P. Oua,
Q.-J. Jiaoa,
T. Yanb a School of Mechatronical Engineering, Beijing Institute of Technology, 100081, Beijing, China
b College of Aerospace and Civil Engineering, Harbin Engineering University, 150001, Harbin, China
Аннотация:
Изучались изготовленные методом простого роторного испарения микрокапсулы диборида алюминия (AlB
$_2$), покрытые поливинилидендифторидом (PVDF). Согласно результатам исследования морфологии, PVDF образует неповрежденную внешнюю оболочку на поверхности каждой отдельной частицы AlB
$_2$. По сравнению с непокрытым AlB
$_2$ микрокапсула AlB
$_2$@PVDF имеет меньшее время зажигания, более интенсивное горение с более быстрым нагнетанием давления. При соответствующем содержании PVDF измеренная теплота сгорания выше, чем у состава с некапсулированным AlB
$_2$, благодаря большей эффективности выделения тепла при сгорании – 92.3% (эффективность состава с некапсулированным AlB
$_2$ 85.2%). Исследование механизма показывает, что продукт разложения PVDF, вероятно, ускоряет окисление AlB
$_2$ на нескольких стадиях реакции, обеспечивая более высокую реакционную способность микрокапсул AlB
$_2$@PVDF. Применение AlB
$_2$@PVDF во взрывчатом веществе повышает плотность, скорость детонации и тепловыделение при хорошей совместимости компонентов, а механическая чувствительность сохраняется на приемлемом уровне. Следовательно, микрокапсулы AlB
$_2$@PVDF являются перспективным металлическим горючим в композитных энергетических материалах.
Ключевые слова:
диборид алюминия, структура ядра и оболочки, металлическое горючее, зажигание и горение.
УДК:
536.46:629.194.632.1
Поступила в редакцию: 17.07.2024
Исправленный вариант: 16.08.2024
Принята в печать: 16.10.2024
DOI:
10.15372/FGV2024.9503