一种纳米级核壳结构超级铝热剂的制备方法

摘要

本发明公开了一种纳米级核壳结构超级铝热剂的制备方法，属于纳米材料制备技术领域。该方法使两种反应前躯体交替通过反应腔，在纳米铝粉颗粒表面发生化学反应生成金属氧化物包覆壳层。包覆壳层完整、均匀的覆盖了纳米铝粉的全部外表面，其厚度可根据铝热反应化学计量比在纳米尺度范围内精确可调。本发明所制备的超级铝热剂具有壳层厚度在纳米尺度精确可调、核壳结构完美、点火速度快、释能效率高、反应完全等特点。该方法自动化程度高，安全性能好，纳米铝粉颗粒包覆完成后无需后处理即可直接使用，易于在工业上实现和推广。

主权项

一种纳米级核壳结构超级铝热剂的制备方法，其特征在于步骤如下：步骤一，将纳米铝粉颗粒置于气相原子层沉积系统反应腔内，密封反应腔，向气相原子层沉积系统内通入惰性载气并抽真空，腔内压力133Pa～1000Pa，温度80℃～400℃；步骤二，对纳米铝粉颗粒进行原子层沉积形成包覆膜，原子层沉积生长的一个周期包括以下四个环节：(1)向反应腔内注入第一种反应前躯体，使之与铝粉发生饱和反应；(2)通入惰性载气清洗未反应的第一种反应前躯体和副产物；(3)向反应腔内注入第二种反应前躯体，与吸附在铝粉表面的第一种反应前驱体发生反应；(4)通入惰性载气清洗未反应的第二种反应前躯体和副产物；按照上述步骤顺序，反应前驱体脉冲顺序以t1‑t2‑t3‑t4表示，其中：t1、t3分别为第一种、第二种反应前驱体的注入时间，t2和t4均为惰性载气的清洗时间；步骤三，重复执行相应周期数的步骤二，在铝粉颗粒上进行原子层沉积，使得包覆壳层的质量与铝核的质量之比符合该铝热反应的最佳化学计量比。