[發(fā)明專利]一種含有碳骨架的鋁熱劑及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210627793.4
• 申請(qǐng)日: 2022-06-06
• 公開（公告）號(hào): CN115043689B
• 公開（公告）日: 2023-07-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張琳;祁軒;萬早雁;張文超;易鎮(zhèn)鑫;李燕;朱順官
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京理工大學(xué)
• 主分類號(hào): C06B23/00
• 分類號(hào): C06B23/00;C06B33/02
• 代理公司: 江蘇瑞途律師事務(wù)所 32346
• 代理人: 張素云

1.一種含有碳骨架的鋁熱劑，其特征在于，所述含有碳骨架的鋁熱劑具備：

鋁粒子；所述鋁粒子由鋁源經(jīng)過高溫處理形成；

氧化銅；所述氧化銅由銅源經(jīng)過高溫處理形成；

具有孔結(jié)構(gòu)的碳骨架；所述碳骨架由含碳有機(jī)物經(jīng)過高溫處理后形成；

以及，不低于70?mJ的最低靜電感度；

其中，

部分或全部所述鋁粒子附于所述碳骨架；

部分或全部所述氧化銅附于所述碳骨架；

以鋁、銅的量來計(jì)算，所述鋁、銅的質(zhì)量比為（0.2~0.4）：（0.4~0.5）

以鋁、銅的總量為A和碳的量為B來計(jì)算，所述A：B的質(zhì)量比為（0.6~0.9）：（0.1~0.4）；

所述含碳有機(jī)物高溫處理完成前，與鋁源、銅源接觸混合形成預(yù)混物，所述預(yù)混物進(jìn)行高溫處理得到鋁熱劑；

所述高溫處理的溫度300-500℃。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有碳骨架的鋁熱劑，其特征在于，所述含有碳骨架的鋁熱劑具備：

碳骨架，所述碳骨架具有孔結(jié)構(gòu)、且具有氧化銅；

鋁粒子，所述鋁粒子以嵌入形式附著于所述碳骨架，且存在與氧化銅產(chǎn)生接觸的鋁粒子；

以及，不低于100?mJ的最低靜電感度；

以鋁、銅的量來計(jì)算，所述鋁、銅的質(zhì)量比為（0.25~0.35）：（0.4~0.5）；

以鋁、銅的總量為A和碳的量為B來計(jì)算，所述A：B的質(zhì)量比為（0.65~0.85）：（0.15~0.35）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含有碳骨架的鋁熱劑，其特征在于，所述含有碳骨架的鋁熱劑具備：

碳骨架，所述碳骨架具有孔結(jié)構(gòu)；

氧化銅粒子，所述氧化銅粒子以嵌入形式附著于所述碳骨架；

鋁粒子，所述鋁粒子以嵌入形式附著于所述碳骨架，且存在與氧化銅粒子產(chǎn)生接觸的鋁粒子；

以及，不低于100mJ的最低靜電感度；

其中，

以鋁、銅的量來計(jì)算，所述鋁、銅的質(zhì)量比為（0.27~0.33）：（0.42~0.48）；

以鋁、銅的總量為A和碳的量為B來計(jì)算，所述A：B的質(zhì)量比為（0.67~0.81）：（0.19~0.31）；所述A+B的范圍為0.95~1。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的含有碳骨架的鋁熱劑，其特征在于，所述含有碳骨架的鋁熱劑具備：

（i）單個(gè)氧化銅粒子尺寸在50~200?nm；

（ii）碳骨架的孔直徑為1-10μm；

鋁粒子嵌入所述碳骨架，并與氧化銅發(fā)生接觸。

5.一種含有碳骨架的鋁熱劑的制備方法，其特征在于，

包括如下原料：

鋁顆粒、銅源以及含碳有機(jī)物；

包括如下步驟：

S1、配制形成含有使鋁顆粒、銅源以及含碳有機(jī)物的混合液；

S2、對(duì)混合液進(jìn)行噴霧處理得到干燥的預(yù)混物；

S3、對(duì)預(yù)混物進(jìn)行高溫處理，得到所述含有碳骨架的鋁熱劑；

其中，S3中，所述高溫處理的溫度為300~500℃；時(shí)間為0.5~2?h。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的含有碳骨架的鋁熱劑的制備方法，其特征在于，

S2中，所述噴霧處理的工藝參數(shù)如下：

噴霧處理入口溫度100-120℃；

噴霧處理出口溫度50-80℃；

空氣流速35-40m³/h；

進(jìn)料泵速率2-4mL/min；

噴嘴氣體流速400-600L/h。

7.根據(jù)權(quán)利要求5~6任一所述的含有碳骨架的鋁熱劑的制備方法，其特征在于，

所述鋁顆粒、銅源的添加量需滿足鋁、銅的比例為（0.2~0.4）：（0.4~0.5）；

所述含碳有機(jī)物的添加量為B，以鋁、銅的總量為A來計(jì)算，所述A：B的質(zhì)量比為（0.6~0.9）：（0.1~0.4）。