2。1 铝基金属燃料的制备
2。1。1 原材料和仪器设备
本实验用化学能源引燃药柱,实验所用的主要试剂如表2。1所示。药柱制备过程所用的主要仪器如表2。2所示。
表2。1 制备铝基金属燃料所用的主要试剂
药品名称 化学式 药品纯度 生产厂家
铝粉 Al 工业品,75-150μm,99。0% 国药集团化学试剂有限公司
雾化镍粉 Ni 工业品,75μm,99。8% 南宫市鑫盾合金焊材喷涂有限公司
表2。2 制备铝基金属燃料药柱所用的主要仪器
仪器名称 仪器型号 生产厂家
电子分析天平 FA/JA型 上海方瑞仪器有限公司
真空干燥箱 DZF-250型 郑州长城科工贸有限公司
标准分样筛 200目 浙江上虞县第一筛具厂
标准分样筛 100目 浙江上虞市道墟张兴沙筛厂
由于原料Al粉中块状物较多,为了满足实验的粒度需要。使得实验能够顺利进行,需对其进行预处理,才能进行之后的实验。 为了保证实验条件的一致,Ni粉也需要进行同样的预处理。对Al粉,Ni粉进行的预处理过程分别如下:
Al:
(1) 用100目的筛和200目的筛对Al粉进行筛选。先过100目的筛,取筛下物,再过200目的筛,取筛上物,得到100目~200目的Al粉。
(2) 将过筛后的Al粉放入烘箱,50℃烘10min后取出。
Ni:
(1) 用200目的筛子对Ni粉进行筛选,得到200目的Ni粉。
(2) 将过筛后的Ni粉放入烘箱,50℃烘10min后取出。
待Ni粉,Al粉冷却至室温后,准备进行称量和压药。
2。1。2 燃烧药柱的制备
通过查阅文献和资料,设计出的Ni-Al金属燃料配方为:Ni:Al=1:1 (摩尔比),将摩尔比换算成质量比,对药品进行称量,每次称量的金属粉末的总质量为1g、2g、3g、4g、5g、6g、7g、8g、9g、10g,称量完毕后,混合均匀,将这10份药品作为一组实验。然后再称量一定量的点火药(能量为3。48kJ),在模具中,使用杠杆压力机(14。00MPa)将混合均匀的金属粉末压制成紧实的药柱。图2。1为药柱的基本组成示意图,图2。2为压制成型的药柱的实际形态。文献综述
图2。1 药柱的基本组成
图2。2压制成型的药柱
2。2 铝基金属燃料燃烧性能测试
2。2。1 实验仪器
测量药柱高度时使用的仪器为游标卡尺(50分度),测试药柱的燃烧性能时使用的仪器为IGA-140非接触式远红外测温仪(德国IMPAC公司)、自制接触式热电偶测温仪(热电偶材料为钨-铼,3-25)等,如表2。3所示。测量所得的药柱的高度、直径、质量,数据如表2。4所示。
表2。3 测试铝基金属燃料燃烧性能的主要仪器设备
方法 仪器 实验条件
红外测温 IGA-140非接触式远红外测温仪