火炸药学报2024,Vol.47Issue(5) :430-437.DOI:10.14077/j.issn.1007-7812.202311023

液态金属改性微米Al-氟聚物的3D打印及性能表征

3D Printing and Performance Characterization of Liquid Metal Modified Micron Al-Fluoropolymers

陈颖 张世龙 陈婵娟 何奥 伍波 王军 沈金朋 裴重华
火炸药学报2024,Vol.47Issue(5) :430-437.DOI:10.14077/j.issn.1007-7812.202311023

液态金属改性微米Al-氟聚物的3D打印及性能表征

3D Printing and Performance Characterization of Liquid Metal Modified Micron Al-Fluoropolymers

陈颖 1张世龙 2陈婵娟 2何奥 1伍波 3王军 4沈金朋 5裴重华3
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作者信息

  • 1. 西南科技大学材料与化学学院,四川绵阳 621010
  • 2. 西南科技大学国防科技学院,四川绵阳 621010
  • 3. 西南科技大学环境友好能源国家重点实验室,四川绵阳 621010
  • 4. 中国工程物理研究院化工材料研究所,四川绵阳 621900
  • 5. 西南科技大学材料与化学学院,四川绵阳 621010;西南科技大学国防科技学院,四川绵阳 621010;西南科技大学环境友好能源国家重点实验室,四川绵阳 621010
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摘要

为了研究镓基液体金属(GLM)-Al-氟聚物的能量释放性能,制备了 GLM质量分数分别为1%、3%、5%、7%的GLM-Al,通过3D打印获得了 GLM-Al-氟聚物复合反应性材料;采用SEM、EDS、XRD、XPS、DSC-TG、高速摄影仪和万能拉伸仪对GLM-Al及GLM-Al-氟聚物的微观结构、燃烧性能、力学性能等进行测试.结果表明,质量分数3%的GLM改性的GLM-Al放热量和氧化增重均最大,分别为6181J/g和42.92%;改性前的Al-氟聚物不能被点燃,改性后GLM-Al-氟聚物可以点燃且可以持续稳定燃烧,在当量比为3.5时的燃速最大,为6.0mm/s;此时GLM-Al-氟聚物的抗拉强度和断裂伸长率均最大,分别为1.73MPa、11486%,是改性前Al-氟聚物的1.5倍和1.3倍.

Abstract

In order to study the energy release of gallium-based liquid metal(GLM)-Al-fluoropolymers,GLM-Al with GLM mass friction of 1%,3%,5%,7%was prepared,and GLM-Al-fluoropolymer composite reactive materials were obtained by 3D printing.The microstructure,combustion performance and mechanical properties of GLM-Al and GLM-Al-fluoropolymers were tested by SEM,EDS,XRD,XPS,DSC-TG,high-speed video camera and universal tensile test equipments.The results show that the heat release and the oxidation weight increase of GLM-Al modified with 3%GLM is the largest,which is 6 181 J/g and 42.92%,respectively.Al-fluoropolymers before modification cannot be ignited,but the modified GLM-Al-fluoropolymer can be ignited and can continuour to burn stably,with the maximum burning rate of 6.0mm/s at equivalence ratio of 3.5.and the tensile strength and elongation of GLM-Al-fluoropolymers at break are the largest of 1.73 MPa and 11486%,respectively,which are 1.5 times and 1.3 times higher than that of Al-fluoropolymers before modification.

关键词

增材制造/镓基液态金属/GLM/微米铝粉/氟聚物/3D打印/燃烧

Key words

additive manufacturing/gallium-based liquid metal/GLM/micron aluminum powder/fluoropolymer/3D printing/burning

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基金项目

国家自然科学基金(22275150)

出版年

2024
火炸药学报
中国兵工学会 中国兵器工业第204研究所

火炸药学报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:0.841
ISSN:1007-7812
参考文献量22
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