摘要
微米级铜粉在空气中与水气长时间接触，极易发生氧化反应。针对铜粉易氧化的缺点，本文研究了铜金粉的表面改性技术，分别采用正硅酸乙酯(TEOS)、硅烷偶联剂(KH-550)作为包覆材料，在高水硅比、较高温度的条件下发生水解缩聚反应，最终制得TEOS和KH-550改性铜金粉。经分析，改性后的铜金粉抗氧化性有所提高。其中，TEOS改性铜金粉的放热峰温由332.2℃降低到330.1℃，增重率由16.5％降低到13.7％，其红外消光能力有所下降。 为了进一步提高铜金粉的抗氧化性，本文研究了堇青石基红外陶瓷材料的制备技术，以硝酸镁、硝酸铝、正硅酸乙酯为主体，在高水硅比条件下发生聚合反应，期间添加Ni、Bi等元素的离子态产物，制得堇青石及其元素掺杂物。同时，以轻质氧化镁、氧化铝、二氧化硅为主体，在250～300r/min的球磨速度下发生固相反应，制得堇青石样品。通过分析，堇青石的红外吸收峰集中在远红外区间(8～14μm)，其热稳定的区间在400℃以上，在1000℃附近开始发生晶型转变。 其次，研究了铜金粉及其堇青石复配物的抗氧化性及红外消光性能。通过TG-DTA方法，测得铜金粉、铜基复配物（Ni掺杂）的氧化起始温度分别在290℃、320℃，两者首个放热峰峰温(Tm)由166℃变为320℃。采用薄膜法、烟箱法测试各种铜基材料的红外光谱数据，依据干扰材料面密度(m/S)、平均透过率(T)等数据，算出各样品的质量消光系数(α)。在3～5μm，烟箱法测得铜金粉及其复配物的消光系数为0.29～0.34m2·g-1和0.23～0.32m2·g-1，在8～14μm，测得的质量消光系数均为0.02m2·g-1。 针对铜基烟幕材料空间分散的问题，本文采用自行设计的气动喷撒试验装置，研究不同喷口压强(p)下烟幕粒子的撞击成烟特性。试验结果表明，喷口压强为0.02MPa时，单喷嘴烟幕的扩张角为10°～15°，而双喷嘴撞击烟幕为56°～66°。双喷嘴烟幕射流的烟幕遮蔽效果更好，其最大面密度(Mmax)随着时间(t)的增加而增加，随着喷口压强(p)的增加而减小。
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