AlH3/Fe2O3复合材料的制备及热性能分析

李 瑞，王佳帅，陈 安，龙义强，伍 波，裴重华

(1.西南科技大学 环境友好能源材料国家重点实验室，四川 绵阳 621010；2.四川临港五洲工程设计有限公司，四川 泸州 646003)

引 言

铝热剂是一种由金属和金属氧化物组成的复合含能材料，因其具有高放热特性被广泛应用于军事以及民用领域中[1-4]。通常，铝热剂体系中的铝作为燃料，金属氧化物如Fe2O3、CuO、Bi2O3、Mn2O3和Co3O4等[5-9]作为氧化剂，发生氧化还原反应而释放出大量的热，其中Al/Fe2O3是经典的铝热剂体系。王毅等[10]利用溶胶-凝胶法制备出具有优越点火和能量特性的Al/Fe2O3，其能量性能明显优于传统铝热剂，为提高铝热剂能量性能提供了一个很好的思路。张松林等[11]对微米Al/Fe2O3体系的点火温度与铝热剂组分的尺寸关系进行了深入研究，为相关方面的研究提供了理论基础。然而，传统微米级Al/Fe2O3铝热剂反应活性差、初始反应温度高。为提升反应物之间的接触、减小传质和热传导的距离而提升反应速率，国内外研究人员主要通过制备纳米级的铝热剂提升复合含能材料的反应性。美国利弗莫尔实验室[12]采用溶胶-凝胶法首次成功制备了Al/Fe2O3纳米铝热剂，该体系性能优良，已经被试用于点火器和传爆药，在铝热剂发展上取得了重大进展。然而，纳米铝热剂也存在活性铝含量低、纳米粒子易团聚等现象。

氢化铝是具有高反应活性的金属氢化物，具有低分解温度、快速释氢及高能量密度等优点[13-14]，已经在推进剂燃料、高爆炸药以及储氢材料等方向展现出较大的发展潜力。……