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韩国材料研究所成功开发极细微铝粉末表面处理

发布时间:2019-10-25 04:33编辑:化学科学浏览(199)

    近日,韩国材料研究所旗下的粉末/陶瓷研究总部金京泰博士研究团队在韩国成功开发出极细微铝粉末表面处理技术,与现有的铝粉末材料相比,与氧的反应活性提高了2倍以上,而且可以确保操作的稳定性。

    这项技术除去了铝粉末表面致密存在的氧化膜,涂覆上热力学稳定的含氟有机物,与自然形成的氧化膜相比,有机涂层在较低的温度下受热也可轻易除去,作为固体燃料,在产生高能量的条件下,铝粉末可以具备较高的氧化反应性,另外,有机涂层可以使得铝粉末避免直接与外部氧气接触,与铝相比,在常温常压环境下更易安全储存。

    纯铝与氧结合时,与其他材料相比,氧化反应速度块,产生的热量也很高。美国、俄罗斯等国家借助铝粉末剧烈的氧化反应,将其作为火箭推进剂、火药、焊接材料,广泛用于航空、民用及国防军工行业。只有当表面致密坚固的氧化膜完全除去,铝粉末优秀的氧化反应性和电导性等性能才能完全发挥出来,而这至少需要1000℃的热量。而且,在除去氧化膜的过程中,纯铝直接暴露于大气中,也极可能发生爆炸,这些都是另铝粉末研究人员头疼的问题。

    为了解决这些问题,材料研究所研究团队试图轻易除去表面形成的氧化膜,采用了含氟有机物,可以提高铝粉末本身的稳定性和反应性。涂覆后的铝粉末在250℃以下的温度可以脱去有机物涂层,与含有氧化膜的、相同尺寸的铝粉末相比,反应速度至少可以提高2倍以上,值得一提的是,利用现有涂装工艺技术,易于构建相关设备,实现批量生产。

    今后这项技术有助于提高铝粉末的氧化反应性,可作为人工卫星发射火箭的固体燃料材料,钎焊的原材料。结合有机物粘接和混合技术,可用作包括光伏电池在内的各种电子元件和高电导性金属焊剂材料,这有望提升铝粉末的附加值,取代进口粉末材料。

    研究团队负责人金京泰表示,如果这项技术实现商业化应用,铝粉末在国防及电子零配件领域都可创造极大的价值,将为韩国材料和技术发展发挥巨大的作用。

    另一方面,此次研究得到了韩国研究财团民军技术合作基础技术开发业务部的“MultiscaleEnergetics研究团队”,Meta材料研究中心及材料研究所的报告。

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