編號：NMJS03012
篇名：激波誘導(dǎo)下納米鋁粉與微米鋁粉的爆炸特征對比研究
作者：炎正馨；
關(guān)鍵詞：誘導(dǎo)激波； 點火； XPS能譜； 鋁粉；
機構(gòu)： 西安科技大學(xué)西部礦井開采與災(zāi)害防治教育部重點實驗室； 西安科技大學(xué)理學(xué)院；
摘要： 對比研究了入射激波誘導(dǎo)下納米鋁粉和微米鋁粉與環(huán)氧丙烷混合物快速反應(yīng)系統(tǒng)中的爆炸特征.利用多臺單色譜儀同步采集技術(shù)實驗測定了二種反應(yīng)混合物在不同誘導(dǎo)激波中強度作用下的點火延遲時間.為獲得爆炸系統(tǒng)內(nèi)部信息利用掃描電子顯微鏡(SEM),X射線衍射分析儀(XRD),X射線能譜(XPS)對相應(yīng)鋁粉反應(yīng)生成物的結(jié)構(gòu)、態(tài)貌、表面氧化層厚度進行了表征和分析.結(jié)果表明:TEM結(jié)果表明納米鋁粉生成物為絮狀、針狀和纖維狀,而微米鋁粉生成物為球狀且體積增大;XRD結(jié)果顯示在壓縮區(qū)、點火區(qū)、燃燒區(qū)、爆炸區(qū)、傳播區(qū)、碎片壓縮致冷區(qū)生成物中有α,γ,ε,δ一系列氧化鋁的不同相,這是由于相同誘導(dǎo)激波強度作用下納米鋁粉較微米鋁粉反應(yīng)劇烈,其反應(yīng)溫度沿激波管截面軸向降低,導(dǎo)致不同的氧化鋁相在相應(yīng)區(qū)域生成;XPS結(jié)果表明納米鋁粉生成物表面氧化層厚達35nm,氧化程度達92%;而微米鋁粉生成物表面氧化層厚度為30nm,氧化程度為65%.這些結(jié)果揭示了二個爆炸系統(tǒng)內(nèi)鋁粒子的點火和燃燒機理完全不同,這對含能材料添加劑的研究有重要意義.
