低应力多孔硅的制备及其含能材料爆炸性能研究

通过调控电化学阳极氧化条件获得表面平整、不龟裂的多孔硅,为制备性能良好的多孔硅/硝酸钆复合含能材料提供了稳定基底。本文首次报导了以质量分数40%氢氟酸和二甲亚砜的混合电解液制得的多孔硅为基底的复合含能材料的制备,并对其性能及寿命进行了探索研究。失重法、SEM、AFM、爆炸光谱、DSC-TG及高速摄像机分析结果表明:二甲亚砜电解液体系与传统的无水乙醇电解液体系相比,其稳定性更好,制备出来的多孔硅表面均匀、不龟裂,且具有更高的孔隙率和膜厚;当制备条件为电解液配比V(氢氟酸)∶V(二甲亚砜)=4∶1,氧化电流密度50 m A/cm^2,氧化时间35 min时,相对应的多孔硅孔隙率为38. 3%,平均膜厚为131. 3μm,表面粗糙度为81. 6 nm,最适宜与硝酸钆形成复合材料。此条件下制得的多孔硅/硝酸钆复合含能材料的爆炸色温为2632. 4 K,释放的能量为2012 J/g。在真空环境下存放360天后,多孔硅/硝酸钆复合含能材料仍然能够发生爆炸,且爆炸较剧烈。

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本文档关键词:爆炸性,应力,制备,及其,多孔