论文题目: 含能材料纳米粉体的制备和性能研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 应用化学
作者: 张永旭
导师: 吕春绪,刘大斌
关键词: 重沉淀,纳米,含能材料,制备,奥氏熟化
文献来源: 南京理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文对由日本东北大学Nakanishi教授等人提出的一种用于有机纳米材料制备的新型重沉淀法进行了系统的理论和实验研究。 首先，从理论上分析了该方法中纳米颗粒形成和生长的热力学和动力学过程，提出了一个由符合LaMer成核扩散模型的颗粒形成和随后经奥氏熟化发生生长两部分组成的新模型，采用新提出的模型解释了Nakanishi教授等人对苝微晶生长研究的实验结果，相对于原有模型新模型具有可以解释现有的全部实验结果和生长活化能物理意义明确的优点。以此模型为基础，分析了多种实验条件对制备的可能影响。 在理论研究的基础上，采用该重沉淀法进行了RDX、HMX、NH4NO3和NH4ClO4等纳米材料的制备研究。实验中重点研究了溶剂相浓度、熟化时间、温度、非溶剂性质等实验条件对纳米材料制备的影响。对几种物质的研究显示，溶剂相浓度均直接影响颗粒尺寸，在较高浓度下可以制备得到较大的颗粒，浓度降低将得到较小的颗粒；相同溶剂相浓度下，溶剂相加入量的增加会使制备的颗粒平均粒径增加，外形变得不规则；实验温度对纳米材料的制备影响明显，较高的实验温度将得到较大的颗粒且颗粒团聚较严重，产率也较低，较低的实验温度可以得到较小的颗粒，团聚也较弱，产率较高；物质在非溶剂中的溶解度对纳米颗粒的制备存在影响，较低的溶解度有利于制备小粒度、弱团聚、颗粒球化度好的粉体材料；溶剂性质对制备过程也有影响，溶解度较大的溶剂有利于制备平均粒径小、分散良好的粉体材料。以上各实验条件对纳米材料制备的影响均与采用新模型预测的结果相符，从而验证了该模型的正确性。 采用该方法制备了平均粒径在20～200nm间的HMX粉体材料，晶体结构研究显示，所得到的样品主要由β-HMX和γ-HMX组成。对具有不同平均粒径的样品进行了机械感度、热性能和光谱性能的研究，发现在此粒度范围内，随着平均粒径的下降，HMX的撞击感度略有上升，摩擦感度明显升高，热分解最大能量释放温度略有降低，分解放热明显降低，红外光谱谱峰相对于常规粒度HMX发生明显的蓝移。
论文目录:
中文摘要
Abstract
目录
1.绪论
1.1 本文选题背景
1.1.1 由纳米材料科学的发展看纳米含能材料研究的意义
1.1.2 纳米材料的特性及其对含能材料性能的可能影响
1.1.3 纳米尺度含能材料的研究进展
1.2 实验路线的选择
1.3 本文的研究内容和意义
参考文献：
2.重沉淀法制备纳米材料的理论分析
2.1 Nakanishi等人提出的生长机制
2.2 重沉淀法制备纳米颗粒的热力学分析
2.2.1 晶核形成热力学分析
2.2.2 晶核形成后的生长过程分析
2.2.3 颗粒形成后的稳定性
2.2.4 重沉淀法制备纳米颗粒的热力学分析总结
2.3 重沉淀法制备纳米颗粒的动力学分析
2.3.1 颗粒形成的动力学模型
2.3.2 颗粒形成后的奥氏熟化生长
2.3.3 重沉淀法制备纳米颗粒的动力学分析小结
2.4 对苝纳米晶体生长过程实验结果的解释
2.4.1 70℃下不同注入量的实验
2.4.2 相同注入量不同温度的实验
2.5 本章小结
参考文献：
3.黑索金(RDX)纳米粉体的制备研究
3.1 前言
3.2 实验部分
3.2.1 药品和仪器
3.2.2 实验方法
3.3 结果与讨论
3.3.1 RDX结晶性能研究
3.3.2 RDX在水中的熟化生长
3.3.3 RDX在分离过程中的生长
3.3.4 溶剂性质对制备的影响
3.4 本章小结
参考文献：
4.纳米奥克托金(HMX)粉体的制备研究
4.1 前言
4.2 实验部分
4.2.1 药品和仪器
4.2.2 实验方法
4.3 结果与讨论
4.3.1 溶剂相中HMX浓度对制备的影响
4.3.2 HMX溶液加入量对制备的影响
4.3.3 熟化时间对制备的影响
4.3.4 温度对制备的影响
4.3.5 非溶剂溶解度对制备的影响
4.3.6 体系中存在的微量水分对制备的影响
4.3.7 非溶剂性质对HMX制备的影响
4.3.8 纳米HMX粉体的晶体结构研究
4.4 本章小结
参考文献：
5.硝酸铵和高氯酸铵纳米粉体的制备研究
5.1 前言
5.2 实验部分
5.2.1 药品和仪器
5.2.2 实验方法
5.3 结果与讨论
5.3.1 纳米尺度NH_4NO_3粉体的制备研究
5.3.2 纳米尺度高氯酸铵粉体的制备
5.4 本章小结
参考文献：
6.奥克托金(HMX)纳米粉体的性能研究
6.1 实验部分
6.1.1 纳米HMX的撞击感度测试
6.1.2 纳米HMX的摩擦感度测试
6.1.3 纳米HMX的热性能测试
6.1.4 纳米HMX的红外光谱(FTIR)测试
6.2 结果与讨论
6.2.1 HMX纳米粉体的撞击感度
6.2.2 HMX纳米粉体的摩擦感度
6.2.3 HMX纳米粉体的热性能研究
6.2.4 HMX纳米粉体的红外光谱性能研究
6.3 本章小结
参考文献：
7.结论
致谢
发表论文目录
发布时间: 2006-12-06
参考文献
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