[發(fā)明專利]一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料及其制備方法有效
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810573342.0 | 申請日： | 2018-06-06 |
| 公開（公告）號： | CN108727145B | 公開（公告）日： | 2021-02-09 |
| 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人： | 邱賢平;朱朝陽;龐愛民;張思;陳克海;杜利;王宏志;余凱倫;王素芳 | 申請（專利權(quán)）人： | 湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所 |
| 主分類號： | C06D5/04 | 分類號： | C06D5/04 |
| 代理公司： | 中國航天科技專利中心 11009 | 代理人： | 張麗娜 |
| 地址： | 441003 湖*** | 國省代碼： | 湖北;42 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 一種 氫化 分子 凝膠 材料 及其 制備 方法 | ||
本發(fā)明涉及一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料及其制備方法，屬于新型航天航空燃料的制備技術(shù)領(lǐng)域。將超分子凝膠材料升溫至90℃～100℃后攪拌形成溶膠材料；高能燃料三氫化鋁加入掛式四氫雙環(huán)戊二烯溶膠體系，然后進(jìn)行超聲除去三氫化鋁超分子含能溶膠中的氣泡；制備好的溶膠材料冷卻至室溫形成三氫化鋁超分子含能凝膠材料。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料及其制備方法，屬于新型航天航空燃料的制備技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)
超分子凝膠材料主要是指有機(jī)小分子化合物通過分子間弱相互作用形成三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)后將溶劑固定于其中所產(chǎn)生的一種介于固體與液體之間的物質(zhì)形態(tài)，由于非共價(jià)鍵的動(dòng)態(tài)可逆性，賦予了該類軟材料優(yōu)異的熱加工性、自修復(fù)性及對環(huán)境的刺激響應(yīng)性。利用有機(jī)小分子凝膠因子制備的含能凝膠材料尤其是凝膠推進(jìn)劑領(lǐng)域有著廣闊的應(yīng)用前景。
但是單純液體推進(jìn)劑凝膠的能量密度離實(shí)用化仍有很大的差距。通過向凝膠推進(jìn)劑添加金屬納米粉末(鋁、鈹、鎂等)可以提高凝膠的密度與使用比沖，但是納米金屬粉末在凝膠推進(jìn)劑的使用中存在沉降穩(wěn)定性的問題。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)解決問題是：克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料及其制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是：
一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料，該材料包括三氫化鋁、掛式四氫雙環(huán)戊二烯和三脲基有機(jī)凝膠因子；以掛式四氫雙環(huán)戊二烯的質(zhì)量為100份計(jì)算，三氫化鋁的質(zhì)量為5-40份，三脲基有機(jī)凝膠因子的質(zhì)量為1-4份。
一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料的制備方法，該方法的步驟包括：
(1)將掛式四氫雙環(huán)戊二烯和三脲基有機(jī)凝膠因子進(jìn)行混合，加熱使三脲基有機(jī)凝膠因子溶解，然后靜置至室溫形成凝膠材料；加熱溫度為90℃～100℃，加熱時(shí)間為5-30min；
(2)對步驟(1)形成的凝膠材料進(jìn)行加熱攪拌，形成溶膠材料，攪拌的同時(shí)加入三氫化鋁，使三氫化鋁分散到溶膠材料中；加熱攪拌的溫度為90℃～100℃；攪拌時(shí)間為5-20min，攪拌速度為50-200轉(zhuǎn)/min；
(3)對步驟(2)得到的分散有三氫化鋁的溶膠材料進(jìn)行超聲處理，以除去溶膠材料中氣泡；超聲處理的功率為50-1000w，超聲處理的時(shí)間為5-60min；
(4)將步驟(3)超聲處理后的溶膠材料冷卻至室溫，得到三氫化鋁超分子含能凝膠材料。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
(1)A1H3應(yīng)用于超分子含能凝膠材料提升了掛式四氫雙環(huán)戊二烯有機(jī)小分子凝膠材料的能量水平；
(2)使用的有機(jī)小分子高密度碳?xì)淙剂蠏焓剿臍洵h(huán)戊二烯(JP-10)的溶膠-凝膠材料易于制備；
(3)制備A1H3超分子含能凝膠材料的工藝簡單，可以大批量制備；
(4)該凝膠材料中的A1H3顆粒在貯存過程中沒有沉降穩(wěn)定性問題。
(5)將有機(jī)小分子凝膠因子在掛式四氫雙環(huán)戊二烯(JP-10)中加熱溶解后，靜置至室溫形成超分子凝膠材料，凝膠材料加熱升溫至一定溫度后攪拌形成溶膠材料，加入高能金屬燃料三氫化鋁(AlH3)，通過超聲除去體系中的氣泡，靜置至室溫后形成三氫化鋁超分子含能凝膠材料。
(6)本發(fā)明公開一種三氫化鋁超分子含能凝膠材料的制備方法。有機(jī)小分子凝膠因子加入掛式四氫雙環(huán)戊二烯中加熱溶解后靜置至室溫形成超分子凝膠材料；將超分子凝膠材料升溫至90℃～100℃后攪拌形成溶膠材料；高能燃料三氫化鋁加入掛式四氫雙環(huán)戊二烯溶膠體系，然后進(jìn)行超聲除去三氫化鋁超分子含能溶膠中的氣泡；制備好的溶膠材料冷卻至室溫形成三氫化鋁超分子含能凝膠材料。
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