在當今科技飛速發(fā)展的時代,含能材料作為一類含有爆炸性基團或含有氧化劑和可燃物,能獨立進行化學反應,并伴隨大量高能量的釋放,在軍事、民用、太空探索、能源和工業(yè)等領域應用廣泛且占據(jù)重要地位。它們是制造武器、推進劑、炸藥和煙火劑的關鍵,同時也是資源開采、土地開發(fā)和太空飛行的重要推動力。因此,含能材料在科學技術進步和經濟發(fā)展中扮演著不可替代的角色。而電泳技術,作為一種成熟且具有廣泛應用前景的成膜技術手段,正逐漸與含能材料的研究領域深度融合,為含能材料的設計與應用帶來了新的機遇與挑戰(zhàn)。
本書旨在系統(tǒng)地介紹電泳沉積技術在含能材料中的應用,涵蓋了從基本原理到實際應用的各個方面。通過對電泳沉積技術的深入剖析,以及對其在含能材料領域中的具體應用案例的詳細闡述,希望能夠為廣大科研人員、工程師和相關領域的從業(yè)者提供一本全面、實用的參考書籍。本書內容共分8章。第1章主要介紹含能材料的定義、分類和應用;第2章主要介紹電泳沉積技術的定義、沉積過程機理、沉積動力學行為和應用;第3章主要介紹含能材料的分析研究方法;第4~6章分別主要介紹多種含能材料的電泳成膜工藝及性能研究;第7章主要介紹電泳沉積與其他技術結合在含能材料成膜中的應用。第8章主要介紹電泳技術及其衍生技術在含能體系中應用前景和展望。
本書總結了作者多年來在含能材料方面的創(chuàng)新性研究成果,并匯集了國內外電泳技術和含能材料研究領域的前沿研究進展。感謝國家自然科學基金委員會、重慶市科學技術委員會、重慶市教育委員會等批準的項目資助支持,并感謝唐宇、張譯文、閔政浩等參與的工作。此外,感謝那些在電泳沉積技術和含能材料領域辛勤耕耘的科研人員,他們的研究成果為本書的編寫提供了豐富的素材和靈感。同時,也要感謝出版社的編輯們,他們的專業(yè)精神和辛勤付出使得本書能夠順利出版。
我們深知,電泳技術在含能材料中的應用充滿挑戰(zhàn)和機遇,需要不斷地探索和創(chuàng)新。本書的出版只是一個起點,我們希望能夠激發(fā)更多的科研人員和從業(yè)者對這一領域加以關注和研究,共同推動含能材料研究的進步和發(fā)展。
由于作者學識和精力有限,書中難免有疏漏以及不盡人意之處,懇請讀者批評指正。
著者
2025年2月17日
第1章含能材料001
1.1含能材料概述002
1.1.1含能材料的定義002
1.1.2含能材料的特點002
1.2含能材料的前世今生003
1.3含能材料的分類005
1.4含能材料的應用007
第2章電泳沉積技術011
2.1電泳沉積技術概述012
2.1.1電泳沉積技術的定義012
2.1.2電泳沉積技術的歷史013
2.1.3電泳沉積技術的特點014
2.1.4電泳沉積過程的影響因素014
2.2電泳沉積過程機理015
2.3電泳沉積行為020
2.4電泳沉積技術的應用025
第3章含能材料的分析研究方法027
3.1材料結構性質表征方法028
3.1.1X射線衍射光譜分析028
3.1.2X射線光電子能譜分析028
3.1.3傅里葉變換紅外光譜分析028
3.1.4掃描電子顯微鏡029
3.1.5透射電子顯微鏡029
3.1.6原子力顯微鏡029
3.1.7核磁共振譜分析030
3.2潤濕性能分析方法030
3.2.1接觸角儀030
3.2.2鹽霧箱030
3.3放熱性能分析方法031
3.3.1差示掃描量熱儀031
3.3.2點火燃爆分析031
3.4定量分析031
3.4.1能量色散X射線光譜儀031
3.4.2原子吸收光譜法032
3.5理論模擬分析032
第4章單質型二元含能材料電泳成膜實驗研究035
4.1概述036
4.2實驗過程037
4.2.1實驗原料037
4.2.2實驗步驟037
4.3最優(yōu)懸浮液的確定方法037
4.4電泳沉積行為研究038
4.4.1還原劑單質的電泳沉積行為分析038
4.4.2氧化劑單質的電泳沉積行為分析039
4.4.3二元Al/Ni含能涂層的電泳沉積行為分析040
4.5含能涂層微觀結構分析041
4.6含能涂層性能分析042
4.7本章小結043
第5章單質/非單質型二元含能材料電泳成膜實驗研究045
5.1引言046
5.2實驗過程049
5.3電泳沉積動力學行為049
5.3.1場強和沉積時間049
5.3.2電極間距和顆粒濃度的影響050
5.4微觀結構051
5.4.1晶體結構051
5.4.2微觀形貌052
5.5性能綜合分析053
5.5.1DSC分析053
5.5.2爆燃行為053
5.6其他含能體系的設計應用054
5.7本章小結056
第6章多元含能材料電泳成膜實驗研究057
6.1概述058
6.2實驗設計058
6.2.1實驗預處理058
6.2.2電泳成膜過程059
6.3電泳沉積動力學行為059
6.3.1單組分電泳沉積動力學059
6.3.2Al/Ni/Bi2O3三元含能體系的電泳沉積動力學061
6.3.3場強因素062
6.4形貌結構分析063
6.5性能分析064
6.6本章小結065
第7章電泳沉積 技術設計含能材料067
7.1引言068
7.2電泳沉積技術 氣泡模板法068
7.2.1方法概述068
7.2.23D多孔Al/Ni含能體系設計069
7.3電泳沉積技術 氟化物表面改性法072
7.3.1方法概述072
7.3.2自保護型Al/MoO3含能體系設計073
7.4電泳沉積技術 Ag基表面改性法 電熱激發(fā)法079
7.4.1方法概述079
7.4.2性能智能可控的Al/MnO2含能體系設計079
7.5本章小結083
第8章應用前景和展望085
8.1含能材料方面086
8.2電泳沉積技術方面086
參考文獻088