CN115246756A - 一种Al-Li合金复合材料及其制备方法与应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种Al‑Li合金复合材料及其制备方法与应用,复合材料包括Al‑Li合金和包覆在所述Al‑Li合金表面的含氟聚合物,含氟聚合物用量不高于Al‑Li合金质量的5%;Al‑Li合金复合材料为核壳结构,包覆层厚度为0.1μm~5μm;Al‑Li合金复合材料的D50在15μm~200μm范围内,燃烧热不低于29033J.g‑1,制备方法:将Al‑Li合金分散于活化液A中,加热活化以除去合金表面杂质;将活化Al‑Li合金分散在含有含氟聚合物的包覆剂B中,在加热同时滴加含氟聚合物的反溶剂C,或者将活化Al‑Li合金分散在反溶剂C中,在加热同时滴加包覆剂B,搅拌反应;经过滤、洗涤、干燥,得到。
Description
技术领域
本发明属于含能复合材料技术领域,具体地涉及一种Al-Li合金复合材料及其制备方法与应用。
背景技术
铝粉作为目前固体推进剂中最常见的金属添加剂具有较高的热值,能够大幅提高推进剂燃烧火焰温度。
新制铝粉极易与空气中的水、氧气等成分反应,而导致铝粉颗粒表面形成0.5nm以上的钝化层。钝化层主要由致密的氧化铝构成,能够抑制铝颗粒的进一步氧化,但该氧化铝层具有较高的熔点,增加了铝粉的点火难度,阻碍了活性铝与固体推进剂中氧化性组分接触反应。未充分燃烧的铝粉易在推进剂表面形成直径可达几百微米的凝聚相液滴,大量的凝聚相铝粉团聚会造成铝粉燃烧效率下降、推进剂燃速波动等问题。
固体火箭发动机喷管中的铝凝团运动速度远低于气流流动速度,不能将热量充分传导给气流,造成两相流损失。燃烧不完全的铝粉及其燃烧产生的Al2O3混合液滴会在潜入喷管背壁区域的回流区沉积并形成明显的熔渣,增加了固体火箭发动机的消极质量,同时加剧了燃烧产物对绝热层和喷管材料的冲刷和烧蚀,严重的会导致这些部位的热失效。
Al-Li合金化能使金属燃料具有点火温度更低、燃烧速率更快、燃烧过程形成“微爆特性”等特点,从根本上改善了金属燃料点火燃烧模式,提升了金属燃料的燃烧效率,因此Al-Li合金成为新一代高能固体推进剂中金属燃料的重要选择之一。然而,限制Al-Li合金在高能固体推进剂中应用的一大难题是Al-Li合金的稳定性问题。由于Li活泼的化学性质,Al-Li合金燃料中锂含量越多,其活性越高,这不仅影响Al-Li合金燃料在高能固体推进剂中的固化成药性能,而且会造成安全性能恶化等一系列问题,导致Al-Li合金燃料无法安全、可控的应用于高能固体推进剂体系。
传统的稳定化方法不可避免地引入了惰性材料,降低了Al-Li合金在使用过程中的能量性能,也无法解决Al-Li合金在高能固体推进剂中成药性、相容性差的问题。
发明内容
本发明针对现有技术中Al-Li合金在储存和使用过程中稳定性差的问题,提供了一种Al-Li合金复合材料及其制备方法,该Al-Li合金复合材料通过含氟聚合物包覆层减少Al-Li合金体表面杂质,采用包覆稳定化方法提高了Al-Li合金的化学稳定性。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种Al-Li合金复合材料,包括Al-Li合金和包覆在所述Al-Li合金表面的含氟聚合物,含氟聚合物用量不高于Al-Li合金质量的5%;所述Al-Li合金复合材料为核壳结构。
进一步的,上述含氟聚合物形成的包覆层厚度为0.1μm~5μm。
进一步的,上述含氟聚合物为由偏氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟丙烯和全氟烷基乙烯基醚形成的单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种,或者为所述单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种形成的改性聚合物,所述改性聚合物中的改性基团包括-OH、-COOH、-NCO中的至少一种。
本发明同时提供了上述Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
(1)以有机酸为溶质配置活化液A;
(2)将Al-Li合金分散于活化液A中,搅拌加热反应,得到活化Al-Li合金;
(3)将含氟聚合物溶解于有机溶剂中,配置包覆剂B;
(4)将步骤(2)所得活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加所述含氟聚合物的反溶剂C,搅拌加热反应;或者将步骤(2)的活化Al-Li合金分散在所述含氟聚合物的反溶剂C中,滴加包覆剂B,搅拌加热反应;
(5)经过滤、洗涤、干燥,得到所述Al-Li合金复合材料。
进一步的,上述步骤(1)中:有机酸包括甲酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸、油酸、硬脂酸、软脂酸、全氟十四酸中的至少一种;活化液A的溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙三醇中的至少一种;活化液A中有机酸的质量分数为1%~60%。
进一步的,上述步骤(2)中:Al-Li合金中金属Li的质量分数为1%~10%;Al-Li合金与活化液A的质量比为(1:10)~(1:100);搅拌加热反应的温度为25℃~60℃,时间为0.5h~8h,搅拌为磁力或搅拌桨搅拌,搅拌的转速为100r/min~600r/min。
进一步的,上述步骤(3)中:含氟聚合物为由偏氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚形成的单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种,或者为所述单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种形成的改性聚合物,所述改性聚合物中的改性基团包括-OH、-COOH、-NCO中的至少一种;包覆剂B的溶剂包括甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、丙酮中的至少一种;包覆剂B中含氟聚合物的质量分数为0.5%~20%。
进一步的,上述步骤(4)中:反溶剂C包括正己烷、环己烷、正庚烷中的至少一种;活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为(1:1)~(1:100);包覆剂B与反溶剂C的质量比为(1:2)~(1:10);溶液滴加速度为0.01mL/min~20mL/min,反应温度为25℃~90℃,反应时间为2h~24h,反应通过磁力或搅拌桨搅拌,转速200r/min~1000r/min。
进一步的,上述步骤(4)中,包覆剂B中含氟聚合物的量不高于活化Al-Li合金中Al-Li合金质量的5%。
本发明同时提供了上述Al-Li合金复合材料的应用,它应用于高能固体推进剂中。
本发明相比现有技术具有以下优势:
1、本发明的Al-Li合金复合材料,与未改性Al-Li合金相比,含氟聚合物改性Al-Li合金在高能固体推进剂体系中具有更高的分散性,能够提高高能固体推进剂的成药性能;
2、本发明的Al-Li合金复合材料,含氟聚合物在分解过程中与Al-Li合金反应,提高了Al-Li合金的燃烧效率,降低了包覆层对Al-Li合金能量性能的影响;
3、本发明的Al-Li合金复合材料,减少了Al-Li合金表面的碳酸锂、氧化锂、氢氧化锂等惰性或活性杂质,提高了Al-Li合金的能量密度;
4、本发明的制备方法中,利用含氟聚合物对Al-Li合金进行改性,使其能够与含氟聚合物发生化学交联,提高了Al-Li合金与含氟聚合物界面间的相互作用,提高了Al-Li合金的疏水性能,阻碍了其他成分对Al-Li合金本体的腐蚀,使其稳定性能显著提高;
5、本发明的制备方法中,反应条件温和,操作简单,易于工业化生产,是一种有效的Al-Li合金稳定化改性方法;
6、本发明通过除去Al-Li合金表面的活性杂质,提高了Al-Li合金的能量密度,并利用含氟聚合物进行包覆处理,Al-Li合金表面接枝的-OH、-COOH等基团能够与含氟聚合物发生化学交联,增强了其界面相互作用,避免了H2O、O2、高能固体推进剂组分对合金的侵蚀,提高了Al-Li合金稳定性以及与推进剂组分的相容性,为Al-Li合金在固体推进剂、火炸药等领域中的稳定化、高效化应用提供了技术支撑。
附图说明
图1为本发明实施例4所制备的Al-Li合金复合材料的SEM图;
图2为本发明实施例4的未改性Al-Li合金的SEM;
图3为本发明实施例4所制备的Al-Li合金复合材料的SEM图和EDS能谱图:其中(a)为Al-Li合金复合材料的SEM;(b)为与(a)相同区域的EDS-Al;(c)为与(a)相同区域的EDS-O;(d)为与(a)相同区域的EDS-F;(e)为与(a)相同区域的EDS-C;
图4为本发明实施例4所制备的Al-Li合金复合材料与未改性Al-Li合金在30℃、50%相对湿度下7天增重率的变化图;
图5为含有本发明实施例4所制备Al-Li合金复合材料和未改性Al-Li合金在相同高能固体推进剂配方中的固化成药效果图,其中(a)本发明实施例4所制备Al-Li合金复合材料;(b)为未改性Al-Li合金(即本发明实施例的Al-Li合金原料)。
具体实施方式
为了使本领域技术人员更好地理解本发明,下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明,但保护范围并不局限于该些说明性的实施方法和实施例,而是应包括权利要求叙述的全部内容以及其它方式,而且通过以下的几个实施例,本领域技术人员完全能够实施本发明权利要求的全部内容。
实施例1:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:柠檬酸:乙醇质量比1:99配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为1%)与活化液A以质量比1:10混合,加热温度为25℃,反应时间为2h,反应通过磁力搅拌,转速100r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将-OH改性的偏氟乙烯与三氟氯乙烯二元共聚物用四氢呋喃溶解,制得质量分数1%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加环己烷(反溶剂C),其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:50,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:10,滴加速度为1.4mL/min,加热温度为50℃,反应时间为6h,反应通过磁力搅拌,转速600r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,用反溶剂C洗涤,放入40℃真空烘箱中真空保温12h,得到干燥Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29033.4J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6618.6J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的0.5%。
实施例2:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:甲酸:油酸:乙醇质量比40:20:40配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为3%)与活化液A以质量比1:10混合,加热温度为25℃,反应时间为0.5h,反应通过磁力搅拌,转速100r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将-OH改性的偏氟乙烯与全氟丙烯二元共聚物用四氢呋喃溶解,制得质量分数10%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在环己烷(反溶剂C)中,滴加包覆剂B,其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:10,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:2,滴加速度为0.01mL/min,加热温度为90℃,反应时间为6h,反应通过磁力搅拌,转速1000r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,先用活化液A,后用反溶剂C分别洗涤,放入50℃真空烘箱中真空保温12h,得到干燥Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29854.0J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6752.3J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的2%。
实施例3:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:乙酸:柠檬酸:甲醇质量比10:20:70配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为2.8%)与活化液A以质量比1:10混合,加热温度为25℃,反应时间为8h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将六氟乙烯、四氟乙烯、六氟丙烯三元共聚物用乙酸乙酯溶解,制得质量分数0.5%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加正己烷(反溶剂C),其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:25,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:5,滴加速度为2mL/min,加热温度为25℃,反应时间为24h,反应通过磁力搅拌,转速200r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,用活化液A洗涤,放入70℃真空烘箱中真空保温2h,得到干燥Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29599.3J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6713.1J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的2%。
实施例4:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以乙酸:硬脂酸:异丙醇质量比25:5:70配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为5%)与活化液A以质量比1:30混合,加热温度为60℃,反应时间为1h,反应通过磁力搅拌,转速600r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将-NCO改性的二氟乙烯与六氟丙烯二元共聚物用甲苯溶解,制得质量分数1.5%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在正庚烷(反溶剂C)中,滴加包覆剂B,其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:2,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:15,滴加速度为2mL/min,加热温度为70℃,反应时间为2h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,先使用反溶剂C洗涤,再使用活化液A洗涤,放入100℃真空烘箱中真空保温72h,得到干燥的Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为30349.2J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6952.4J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的3%。
为证明本发明的优越性,将本实施例制备的Al-Li合金复合材料与未改性Al-Li合金(本实施例合金原料)进行对比。
图1和图2分别为本实例Al-Li合金复合材料与未改性Al-Li合金的扫描电镜对比图。结果表明,未改性Al-Li合金表面粗糙,比表面积更大,易与空气中的水、氧气等组分发生反应,降低Al-Li合金的活性。Al-Li合金复合材料保持了良好的球形度,表面光滑、平整、致密,能够有效隔绝环境气氛对Al-Li合金的影响。
图3为Al-Li合金复合材料的SEM(a)以及相同区域的EDS-Al(b)、EDS-O(c)、EDS-F(d)、EDS-C(e)能谱图,可以看出,Al-Li合金复合材料表面的氟信号与铝信号的出现位置及信号强度相当,表明含氟聚合物在Al-Li合金表面包覆完整、均匀。
图4是Al-Li合金复合材料与未改性Al-Li合金在30℃、50%相对湿度下7天增重率的变化。结果表明,未改性Al-Li合金在30℃、50%相对湿度下的7天增重率在3%左右,而Al-Li合金复合材料在相同条件下的增重率仅为0.005%,说明Al-Li合金复合材料能够明显提高Al-Li合金在储存过程中的稳定性。
图5是Al-Li合金复合材料(a)与未改性Al-Li合金(b)在相同高能固体推进剂配方中的成药效果图。如图所示,含有Al-Li合金复合材料的高能固体推进剂固化良好,药块致密、无气孔,而含有未改性Al-Li合金的高能固体推进剂存在气泡、裂纹。因此,本发明产品在高能固体推进剂中的稳定性能、成药性能良好,能有效解决Al-Li合金在高能固体推进剂中稳定性差的问题。
实施例5:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以苯甲酸:硬脂酸:乙醇质量比5:5:90配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为10%)与活化液A以质量比1:100混合,加热温度为25℃,反应时间为2.5h,反应通过磁力搅拌,转速400r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将-COOH改性的四氟乙烯和全氟烷基乙烯基醚二元共聚物用丙酮溶解,制得质量分数20%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在环己烷(反溶剂C)中,滴加包覆剂B,其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:100,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:2,滴加速度为1mL/min,加热温度为45℃,反应时间为8h,反应通过搅拌桨搅拌,转速200r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,活化液A洗涤,放入100℃真空烘箱中真空保温16h,得到干燥的Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为31412.1J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为7215.6J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的5%。
实施例6:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以软脂酸:苯甲酸:丙三醇质量比30:5:65配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为6%)与活化液A以质量比1:50混合,加热温度为40℃,反应时间为5h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min,得到活化Al-Li合金。
步骤3:将-NCO改性的聚四氟乙烯用丙酮溶解,制得质量分数5%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在环己烷(反溶剂C)中,滴加包覆剂B,其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:25,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:5,滴加速度为0.5mL/min加热温度为50℃,反应时间为6.5h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,先使用反溶剂C,再使用活化液A洗涤,放入60℃真空烘箱中真空保温24h,得到干燥的Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29073.5J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6951.7J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的4.5%。
实施例7:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以全氟十四酸:硬脂酸:甲醇:异丙醇质量比30:30:20:20配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为3.3%)与活化液A以质量比1:30混合,加热温度为25℃,反应时间为1h,反应通过磁力搅拌,转速600r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将-COOH改性的偏氟乙烯和全氟丙烯二元共聚物用乙腈溶解,制得质量分数20%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加正庚烷(反溶剂C),其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:15,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:2.5,滴加速度为1mL/min,加热温度为25℃,反应时间为6h,反应通过磁力搅拌,转速550r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,用反溶剂洗涤,放入65℃真空烘箱中真空保温24h,得到干燥Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29967.2J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6812.9J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的2%。
实施例8:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以全氟十四酸:异丙醇质量比30:70配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为2.8%)与活化液A以质量比1:25混合,加热温度为25℃,反应时间为2h,反应通过磁力搅拌,转速500r/min,得到活化的Al-Li合金。
步骤3:将偏氟乙烯和全氟丙烯二元共聚物用乙酸乙酯溶解,制得质量分数5%的包覆剂B。
步骤4:将活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加环己烷(反溶剂C),其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:2,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:2,滴加速度为0.5mL/min,加热温度为25℃,反应时间为8h,反应通过磁力搅拌,转速500r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,用反溶剂洗涤,放入50℃真空烘箱中真空保温12h,得到干燥Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为29397.1J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为6701.5J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的1.5%。
实施例9:
一种Al-Li合金复合材料的制备方法,包括以下步骤:
步骤1:以软脂酸:油酸:乙醇质量比10:20:70配置活化液A。
步骤2:将Al-Li合金(锂的质量分数为8%)与活化液A以质量比1:100混合,加热温度为25℃,反应时间为1h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min,得到活化Al-Li合金。
步骤3:将-NCO改性的聚全氟烷基乙烯基醚用丙酮溶解,制得质量分数10%的包覆剂B。
步骤4:将改性的Al-Li合金分散在环己烷(反溶剂C)中,滴加包覆剂B,其中活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为1:10,包覆剂B与反溶剂C的质量比为1:3,滴加速度为0.1mL/min加热温度为55℃,反应时间为8h,反应通过搅拌桨搅拌,转速600r/min。
步骤5:将得到的沉淀抽滤后,先使用反溶剂C,再使用活化液A洗涤,放入50℃真空烘箱中真空保温24h,得到干燥的Al-Li合金复合材料。
上述复合材料的燃烧热为31944.5J·g-1,其应用于高能固体推进剂的爆热为7182.9J·g-1。测试结果表明,含氟聚合物的用量为Al-Li合金质量的4%。
本发明制得的Al-Li合金复合材料的D50在15μm~200μm范围内,燃烧热不低于29033J.g-1。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。因此,本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。
Claims (10)
1.一种Al-Li合金复合材料,其特征在于,包括Al-Li合金和包覆在所述Al-Li合金表面的含氟聚合物,含氟聚合物用量不高于Al-Li合金质量的5%;所述Al-Li合金复合材料为核壳结构。
2.根据权利要求1所述的Al-Li合金复合材料,其特征在于,所述含含氟聚合物形成的包覆层厚度为0.1μm~5μm。
3.根据权利要求1所述的Al-Li合金复合材料,其特征在于,所述含氟聚合物为由偏氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟丙烯和全氟烷基乙烯基醚形成的单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种,或者为所述单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种形成的改性聚合物,所述改性聚合物中的改性基团包括-OH、-COOH、-NCO中的至少一种。
4.如权利要求1所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)以有机酸为溶质配置活化液A;
(2)将Al-Li合金分散于活化液A中,搅拌加热反应,得到活化Al-Li合金;
(3)将含氟聚合物溶解于有机溶剂中,配置包覆剂B;
(4)将步骤(2)所得活化Al-Li合金分散在包覆剂B中,滴加所述含氟聚合物的反溶剂C,搅拌加热反应;或者将步骤(2)的活化Al-Li合金分散在所述含氟聚合物的反溶剂C中,滴加包覆剂B,搅拌加热反应;
(5)经过滤、洗涤、干燥,得到所述Al-Li合金复合材料。
5.根据权利要求4所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(1)中:
有机酸包括甲酸、乙酸、苯甲酸、柠檬酸、油酸、硬脂酸、软脂酸、全氟十四酸中的至少一种;
活化液A的溶剂包括甲醇、乙醇、异丙醇、丙三醇中的至少一种;
活化液A中有机酸的质量分数为1%~60%。
6.根据权利要求4所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(2)中:
Al-Li合金中金属Li的质量分数为1%~10%;
Al-Li合金与活化液A的质量比为(1:10)~(1:100);
搅拌加热反应的温度为25℃~60℃,时间为0.5h~8h,搅拌为磁力或搅拌桨搅拌,搅拌的转速为100r/min~600r/min。
7.根据权利要求4所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(3)中:
含氟聚合物为由偏氟乙烯、六氟乙烯、六氟丙烯、四氟乙烯、三氟氯乙烯、全氟丙烯、全氟烷基乙烯基醚形成的单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种,或者为所述单体聚合物、二元聚合物、多元聚合物中的一种或多种形成的改性聚合物,所述改性聚合物中的改性基团包括-OH、-COOH、-NCO中的至少一种;
包覆剂B的溶剂包括甲苯、乙酸乙酯、乙腈、四氢呋喃、丙酮中的至少一种;
包覆剂B中含氟聚合物的质量分数为0.5%~20%。
8.根据权利要求4所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中:
反溶剂C包括正己烷、环己烷、正庚烷中的至少一种;
活化Al-Li合金与包覆剂B的质量比为(1:1)~(1:100);
包覆剂B与反溶剂C的质量比为(1:2)~(1:10);
溶液滴加速度为0.01mL/min~20mL/min,反应温度为25℃~90℃,反应时间为2h~24h,反应通过磁力或搅拌桨搅拌,转速200r/min~1000r/min。
9.根据权利要求4所述的Al-Li合金复合材料的制备方法,其特征在于,所述步骤(4)中,包覆剂B中含氟聚合物的量不高于活化Al-Li合金中Al-Li合金质量的5%。
10.根据权利要求1所述的Al-Li合金复合材料的应用,其特征在于,它应用于高能固体推进剂中。
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