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韩国材料研究所成功开发新型铝粉末表面处理技术
2017-07-31 09:35:50   来源:中国有色网    点击:

  近日,韩国材料研究所旗下的粉末/陶瓷研究总部金京泰(音译)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“Multiscale Energetics研究团队”,Meta材料研究中心及材料研究所的支持。

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