金属(Cu、Mg、Ni、Mo)掺混纳米铝颗粒燃烧特性研究

摘要

为改善纳米铝(nAl)颗粒因表面氧化层、点火延迟及团聚结渣等问题而受限制的应用现状，选取Cu、Mg、Ni和Mo四种金属作为掺混剂，通过热重分析和燃烧实验，结合燃烧产物的微观形貌与晶体结构表征，探究不同金属掺混对nAl燃烧过程的影响.结果表明：Cu、Ni、Mo的掺混可降低混合燃料的初始氧化温度和峰值温度，改善燃烧过程，其中Mo对nAl燃烧的促进作用最大，Mg掺混则显著提高了初始氧化温度和峰值温度；除掺混质量分数为25%及以上Cu的样品外，其余掺混样品的着火延迟时间均短于nAl,说明Mg、Ni、Mo及少量Cu可有效改善nAl的着火性能，且随Mg、Ni和Mo掺混比例提高，着火延迟时间进一步缩短；除Mg外，Cu、Ni和Mo的掺混均能缩短样品燃烧持续时间，且掺混比例越高效果越显著；金属掺混后燃烧产物均出现不同程度团聚，其中Ni掺混产物的团聚颗粒粒径最大且分布不均，Mo掺混产物的团聚颗粒粒径最小.结果表明，Mg、Ni、Mo及少量Cu的掺混总体上可改善nAl的燃烧性能，为金属掺杂优化nAl燃料提供了实验依据.

关键词

纳米铝 / 金属掺混 / 热重分析 / 燃烧特性 / 燃烧产物