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液滴微流控技术制备Al/B/MnO2含能微球及性能研究OA

Preparation and Performance Study of Al/B/MnO2 Energetic Microspheres via Droplet Microfluidic Technology

中文摘要英文摘要

为了探究硼(B)对纳米铝热剂性能的影响,采用液滴微流控技术制备了不同Al/B摩尔比的Al/B/MnO2铝热剂微球.对微球的形貌、流散性、堆积密度、比表面积、热性能和燃烧性能进行了表征,研究了不同Al/B摩尔比对微球结构和性能的影响.结果表明,液滴微流控技术制备的微球均具有窄粒径分布、高圆形度和优异分散性;微球散装和压装药柱均可实现稳定燃烧,且微球的火焰温度和燃速受可燃剂组分的影响,在Al/B摩尔比为75/25时,微球反应活性最大,燃烧火焰温度最高,达到1609℃;燃速随着B含量的增加从26.45mm/s降低到11.03mm/s.表明添加B可以改变纳米铝热剂的物理结构和能量性能.

To investigate the effect of B on the performance of nano-thermites,Al/B/MnO2 thermite microspheres with differ-ent Al/B molar ratios were prepared via droplet microfluidic technology.The morphology,flowability,bulk density,specific surface area,thermal properties and combustion properties of the microspheres were characterized,and the influence of differ-ent molar ratios of Al/B on the microsphere properties was studied.The results show that the microspheres prepared by droplet microfluidic technology exhibit narrow particle size distribution,high circularity and excellent dispersibility.Both loose and compacted microspheres can achieve stable combustion,and the flame temperature and burning rate of the microspheres are af-fected by the fuel composition.When the Al/B molar ratio is 75/25,the microspheres present the highest reactivity and the maximum combustion flame temperature of 1 609 ℃.The burning rate decreases from 26.45 mm/s to 11.03 mm/s with in-creasing boron content.It is demonstrated that boron incorporation can regulate the physical structure and energy performance of nanothermites.

薛天乐;王凡;王彤;刘垚锟;靳豪博;蒲彦蓉;安崇伟;王晶禹;武碧栋

中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051中北大学 环境与安全工程学院,山西 太原 030051

军事科技

物理化学液滴微流控技术Al/B/MnO2纳米铝热剂燃烧性能

physical chemistrydroplet microfluidic technologyAl/B/MnO2nanothermitecombustion performance

《火炸药学报》 2026 (8)

884-892,9

国家自然科学基金(No.22005275)山西省基础研究计划资助项目(No.202403021221113)山西省研究生教育创新计划(No.2025XS135)

10.14077/j.issn.1007-7812.202604004

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