CN113072041A - 一种细粒度α-三氢化铝的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种细粒度α‑三氢化铝的制备方法,包括:步骤1,将间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入有机液体中加热溶解,静置降温后形成凝胶材料;步骤2,将α‑三氢化铝加入凝胶材料中;步骤3,对凝胶材料中的α‑三氢化铝实施研磨;步骤4,对研磨后的α‑三氢化铝实施洗涤、烘干。本发明提供的在研磨过程中引入超分子凝胶材料制备细粒度α‑AlH3的制备方法,间四甲基苯二甲基双十八烷基脲制备的超分子凝胶材料具有触变性,确保超分子凝胶材料在研磨过程中处于溶胶状态,研磨过程中α‑AlH3均匀分布在超分子凝胶材料中,由于超分子凝胶材料可以减少α‑AlH3颗粒之间的摩擦作用,及时转移走研磨过程中产生的热量,得到的细粒度的α‑AlH3产品D50小于20μm。
Description
技术领域
本发明属于含能材料技术领域,特别涉及一种细粒度α-三氢化铝的制备方法。
背景技术
α-三氢化铝(α-AlH3)是二元共价氢化物,具有较高的储氢量,质量储氢达到10.08%,可应用在推进剂、炸药、还原剂、氢燃料电池、原子层沉积技术等方面。综合而言,目前的合成方法以LiAlH4与AlCl3在乙醚溶液中反应的方法最为成熟稳定,可生成晶型纯度高、晶型质量好的α-AlH3,现有的合成方法α-AlH3的自然结晶的粒度一般在100~300μm之间,引入搅拌、超声等条件后实现20-30μm粒度的α-AlH3的合成,在含能材料技术领域对粒度小于20μm细粒度的α-AlH3有着研制需求,通过直接研磨粉碎的方法在研磨过程中α-AlH3会分解成铝和氢气,因此研究易于操作控制的细粒度α-三氢化铝的制备方法,显得尤为必要。
发明内容
为了克服现有技术中的不足,本发明人进行了锐意研究,提供了一种细粒度α-三氢化铝的制备方法,通过将α-AlH3投入特定超分子凝胶材料,利用超分子凝胶材料减少α-AlH3颗粒之间的摩擦作用,得到中值粒径D50小于20μm的细粒度的α-AlH3产品,从而完成本发明。
本发明提供了的技术方案如下:
一种细粒度α-三氢化铝的制备方法,包括:
步骤1,将间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入有机液体中加热溶解,静置降温后形成凝胶材料;
步骤2,将α-三氢化铝加入凝胶材料中;
步骤3,对凝胶材料中的α-三氢化铝实施研磨;
步骤4,对研磨后的α-三氢化铝实施洗涤、烘干。
根据本发明提供的一种细粒度α-三氢化铝的制备方法,具有以下有益效果:本发明中,间四甲基苯二甲基双十八烷基脲制备的超分子凝胶材料具有触变性,确保超分子凝胶材料在研磨过程中处于溶胶状态,研磨过程中α-AlH3均匀分布在超分子凝胶材料中,由于超分子凝胶材料可以减少α-AlH3颗粒之间的摩擦作用,及时转移走研磨过程中产生的热量,可以得到D50小于20μm的细粒度的α-AlH3产品。
具体实施方式
下面通过对本发明进行详细说明,本发明的特点和优点将随着这些说明而变得更为清楚、明确。
本发明提供了一种细粒度α-三氢化铝的制备方法,包括如下步骤:
步骤1,将有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入有机液体中加热溶解,静置降温后形成凝胶材料;
所述有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲,其分子结构式为:
所述有机液体选自甲苯、二甲苯、十氢萘、挂式四氢双环戊二烯、航空煤油中等沸点超过110℃的有机溶剂。
所述间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量为间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量与所述有机液体总质量的5%~20%,优选为5%~12%。
所述α-三氢化铝为所述α-三氢化铝与间四甲基苯二甲基双十八烷基脲和有机溶剂总质量的10%~30%,优选为15%~25%。
所述加热溶解过程中,控制加热温度为110~120℃。
步骤2,将α-三氢化铝加入凝胶材料中;
步骤3,对凝胶材料中的α-三氢化铝实施研磨;研磨过程5~30分钟;
步骤4,对研磨后的α-三氢化铝实施洗涤、烘干。
采用有机溶剂实施洗涤,有机溶剂选自甲苯、二甲苯、乙醇等中的一种或多种。
烘干方式包括但不限于真空烘干,烘干温度≤80℃。
研磨后得到的α-三氢化铝的D50小于20μm。
实施例
实施例1
将1g有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入至19g甲苯中,升温至110℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入3g D50为37.2μm的α-AlH3到凝胶材料中研磨5分钟,洗涤烘干后得到D50 17.5μm的α-AlH3,含氢量为9.91%。
实施例2
将1.4g有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入至18.6g二甲苯中,升温至120℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入4g D50为65.1μm的α-AlH3到凝胶材料中研磨8分钟,洗涤烘干后得到D50 15.3μm的α-AlH3,含氢量为9.87%。
实施例3
将1.8g有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入至18.2g十氢萘中,升温至120℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入5g D50为50.1μm的α-AlH3到凝胶材料中研磨12分钟,洗涤烘干后得到D50 13.9μm的α-AlH3,含氢量为9.84%。
实施例4
将2g有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入至18g航空煤油中,升温至115℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入6g D50为95.9μm的α-AlH3到凝胶材料中研磨20分钟,洗涤烘干后得到D50 12.6μm的α-AlH3,含氢量为9.83%。
实施例5
将2.4g有机小分子胶凝剂间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入至17.6g挂式四氢双环戊二烯中,升温至110℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入8g D50为163.1μm的α-AlH3到凝胶材料中研磨30分钟,洗涤烘干后得到D50 17.8μm的α-AlH3,含氢量为9.84%。
对比例1
将2g有机小分子胶凝剂加入至100g挂式四氢双环戊二烯中,升温至115℃变为无色透明后静置冷却至室温形成凝胶材料,加入6g D50为95.9μm的α-AlH3加入凝胶材料中研磨40分钟,洗涤烘干后得到D50 33.5μm的α-AlH3,含氢量为8.92%。
以上结合具体实施方式和范例性实例对本发明进行了详细说明,不过这些说明并不能理解为对本发明的限制。本领域技术人员理解,在不偏离本发明精神和范围的情况下,可以对本发明技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进,这些均落入本发明的范围内。本发明的保护范围以所附权利要求为准。
本发明说明书中未作详细描述的内容属本领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.一种细粒度α-三氢化铝的制备方法,其特征在于,包括:
步骤1,将间四甲基苯二甲基双十八烷基脲加入有机液体中加热溶解,静置降温后形成凝胶材料;
步骤2,将α-三氢化铝加入凝胶材料中;
步骤3,对凝胶材料中的α-三氢化铝实施研磨;
步骤4,对研磨后的α-三氢化铝实施洗涤、烘干。
2.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量为间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量与所述有机液体总质量的5%~20%。
3.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量为间四甲基苯二甲基双十八烷基脲的质量与所述有机液体总质量的5%~12%。
4.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述α-三氢化铝为所述α-三氢化铝与间四甲基苯二甲基双十八烷基脲和有机溶剂总质量的10%~30%。
5.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述α-三氢化铝为所述α-三氢化铝与间四甲基苯二甲基双十八烷基脲和有机溶剂总质量的15%~25%。
6.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述有机液体选自甲苯、二甲苯、十氢萘、挂式四氢双环戊二烯、航空煤油中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤1中,所述加热溶解过程中,控制加热温度为110~120℃。
8.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤3中,对凝胶材料中的α-三氢化铝实施研磨5~30分钟。
9.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述烘干的温度≤80℃。
10.根据权利要求1所述的制备方法,其特征在于,步骤4中,所述研磨后的α-三氢化铝的D50小于20μm。
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