加州大学研究了Al/CuO纳米多孔铝热剂薄膜加州大学Michael R Zachariah团队研究了多孔Al/CuO铝热剂,即纳米薄膜上分布有不同密度(体积分数0~20%)充满空气的微米孔洞。通过高速摄像和高温测定研究了孔隙度对火焰传播速率的影响。结果表明Al/CuO纳米多层薄膜上的孔隙可使燃烧速率更快(在孔隙度为20%时燃烧速率可提高18%),同时火焰温度保持不变。热传导是高密度(80%理论密度)铝热剂的主要传热机制。孔隙存在情况下燃烧速率的提高主要是由于孔隙内的空气对流与可能发生的化学反应机制的改变,进而导致微米孔隙周围区域点火阈值降低。事实上,孔隙内的O2分子会扩散并与固体Al反应在孔隙内表面形成Al_(2)O_(3)。孔隙内的反应机制以气相反应为主,而无孔隙时反应机制为Al与O在氧化铝壳层内扩散机制,因而Al/CuO纳米多孔铝热剂薄膜具有更低的点火温度。
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