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Al3Zr/Al復合燃料的熱性能研究 內容總結：
金屬燃料作為含能添加劑和燃燒催化劑填充到推進劑和炸藥中能提高其密度、爆熱和發動機的比沖，因而廣泛應用于航天與軍事領域 [1] [2] [3] 。這些合金粉末在一定程度上能縮短點火延遲時間、降低點火溫度以及增強氧化程度，因而它們擁有更高的能量釋放效率和能率釋放速率 [8] [9] 。然而，這些金屬依然存在一些本質上的缺陷。比如鋁粉易團聚、燃燒不完全 [10] [11] [12] ；鎂在發動機應用中存在低空燃比的問題 [13] 。鋯是一種比較有代表性的高密度含能金屬。一方面，高密度能夠提高含能配方的體積比沖和能量密度 [14] 。這些優勢使得鋯漸漸成為研究金屬燃料的重點。目前，Al-Zr合金粉末的制備方法主要集中在自蔓延高溫合成(SHS)以及非自耗電弧熔煉 [17] [18] [19] [20] 。然而，這些方法制備的粉末大都呈無規則塊狀，嚴重影響了合金燃料在含能配方中的使用性能。本文采用非自耗電弧熔煉以及緊耦合氣霧化法制備Al3Zr/Al復合燃料，對其形貌、結構、物相以及熱性質作了表征，并探究了Al3Zr/Al復合燃料的氧化機制。
內容：
1. 引言
金屬燃料作為含能添加劑和燃燒催化劑填充到推進劑和炸藥中能提高其密度、爆熱和發動機的比沖，因而廣泛應用于航天與軍事領域 [1] [2] [3]
目前，金屬燃料的研究主要集中在單質鋁粉和鋁基合金粉末當中，例如Al-Mg、Al-Li、Al-Ni、Al-Ti等等 [4] [5] [6] [7]
這些合金粉末在一定程度上能縮短點火延遲時間、降低點火溫度以及增強氧化程度，因而它們擁有更高的能量釋放效率和能率釋放速率 [8] [9]
然而，這些金屬依然存在一些本質上的缺陷
比如鋁粉易團聚、燃燒不完全 [10] [11] [12] ；鎂在發動機應用中存在低空燃比的問題 [13]
鋯是一種比較有代表性的高密度含能金屬
一方面，高密度能夠提高含能配方的體積比沖和能量密度 [14]
另一方面，鋯具有良好的點火性能和燃燒性能，它即使在高的負載下也能被點燃 [15] [16]
這些優勢使得鋯漸漸成為研究金屬燃料的重點
然而，鋯也存在嚴重的不足
高的熔點以及熔煉過程中的成分
聲明：
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我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：石 文, 鄒 輝, 蔡水洲
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2025年08月05日 ~ 07日 
