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Rapid assembly of multilayer nanostructured FG/Al energetic materials to obtain high combustion reactivity

材料科学 燃烧 活性材料 高能材料 激光点火 烟火 点火系统 化学工程 微观结构 纳米技术 复合材料 爆炸物 化学 有机化学 物理 工程类 热力学
作者
Yaofeng Mao,Jie Chen,Jian Wang,Wei Cao,Jun Wang,Fude Nie
出处
期刊:Chemical Engineering Journal [Elsevier BV]
卷期号:473: 145302-145302 被引量:5
标识
DOI:10.1016/j.cej.2023.145302
摘要

Fluorinated reactive materials as new energetic materials are widely studied because of their high combustion heat and the ability to release large amounts of gaseous products. In order to further improve combustion reaction and the energy release efficiency, structural processing strategy is usually adopted to construct unique microstructures for fluorinated reactive materials. In this work, it is found that fluorinated graphene (FG) and nano-aluminum (nAl) can be rapidly assembled by the intercalation-like method to form multilayer nanostructured energetic materials with particle mosaic. Based on this, the energy output performance of these multilayer nanostructured energetic materials can be effectively regulated by changing the ratio of FG to nAl. The shortest laser ignition delay time (8 ms) and the longest burning time (56 ms) can be achieved for the multilayer nanostructured energetic material with proper FG/Al ratio, while the burning rate of the sample spline can reach 14.83 cm/s. In addition, the reaction process of multilayer nanostructured FG/Al energetic materials depends upon oxygen content that participates in the reaction in different atmospheres, leading to the different pressure output performance. This study provides a promising strategy for the further application of fluorinated reactive materials in the field of energetic materials.
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