纳米铝粉在高密度碳氢燃料HF-X中的分散特性

摘要

为提高纳米铝粉在高密度碳氢燃料(HF-X)悬浮液中的分散稳定性,通过沉降速率法,探讨了分散剂含量、分散温度、纳米铝粉含量和粒度、悬浮液超声分散功率和超声时间对纳米铝粉在HF-X中分散性的影响;采用SEM比较了分散前后纳米铝粉的形貌,测试了纳米铝粉在分散剂/HF-X溶液中的接触角,分析了分散剂的影响机理.结果表明,含胺锚固基团的聚合物(HS)分散剂的悬浮液稳定分散时间明显长于含嵌段共聚物(HT)分散剂;随纳米铝粉含量和粒度增大,其在HF-X悬浮液中沉降速率增大,其中,在悬浮液中纳米铝粉的最大质量分数是7.5％,而达到10％就成为浆状物;随分散剂HS50质量浓度增加,纳米铝粉的沉降速率降低;HS50质量浓度为0.02 g/mL时,纳米铝粉沉降速率为9.85×10-6g/(cm2·s),趋于恒定;随超声分散功率和时间增大,纳米铝粉的沉降速率降低,其对纳米铝粉的分散稳定性影响显著,而分散温度的影响最小;纳米铝粉在HS/HF-X溶液中的接触角明显大于在HT/HF-X中的接触角,含HS系列分散剂较好的分散稳定性与其高分子链之间对纳米铝粉的空间阻滞作用有关.