图4 三苯基磷包覆纳米铝示意图[13]

总的来说, 近几年来人们已经能采用多种方法保持纳米铝燃料的活性，尤其是在纳米铝燃料表面包覆处理领域已取得了诸多的研究成果。然而，铝燃料表面的包覆材料多为惰性物质，本身的燃烧热不高。这些惰性物质在燃烧时不会做功或仅释放较少的能量，而且本身作为惰性成分还占有一定的质量份额，这对提高整个体系的能量性能十分不利。

自从国外报道在固体推进剂中添加1 wt%纳米镍使其燃烧热增加一倍以来，国内外出现了大量的跟踪研究。从报道的结果看，这些研究都取得了很好的进展，但却都无法重复出国外报道的研究结果。我们推测纳米镍的添加方式很有可能是包覆在纳米铝表面形成复合结构，从而利用该结构高温下的合金化反应和铝热剂效应，提高了燃烧热值。美国佐治亚理工学院Vigor Yang院士课题组通过分子动力学模拟证实复合结构纳米铝燃料的综合性能显著优于微米铝复合燃料[23]。法国国家科学研究院燃烧动力实验室Shafirovich教授和美国普渡大学Varma教授课题组分别研究了镍包覆微米铝燃料的点火燃烧过程，该双金属燃料点火延迟时间明显缩短且所需点火能量显著降低[24,25]。

近年来，我们在微纳米复合铝燃料领域也进行了一系列的研究工作。首次提出了一种普适性置换反应方法用于合成纳米金属包覆铝燃料[26-28]，可在数分钟内实现微米铝、铝线、铝制品表面的金属化。采用化学镀反应工艺用于合成纳米非晶态合金NiB、CoB包覆铝燃料[29,30]。文献综述

图5 纳米钴包覆铝燃料扫描电镜图片[28]

并开展了纳米金属包覆铝燃料活性保持性能，发现纳米金属材料的包覆在低温下可抑制铝燃料的氧化、提高铝燃料中“活性铝”含量，而高温下通过“氧传递”机制可有效促进铝燃料的高效燃烧[31]。我们将复合纳米铝燃料应用在固体推进剂[32,33]、铝热剂[34]等领域也都取得了优异的应用效果。