燃烧型复合抗红外烟幕材料的制备及其消光性能研究

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本论文综合分析了抗红外烟幕干扰材料的发展现状和趋势,主要对可作为燃烧型抗红外发烟剂组分的两种复合材料的制备和它们对红外的消光性能展开了研究。首先,在对复合抗红外烟幕材料研究的基础上结合复合材料的制备理论,采用侵浸法以二氧化硅气凝胶为基础烟幕材料,通过调整实验参数优化了气凝胶复合材料的制备工艺条件,并用傅里叶变换红外光谱仪、X射线粉末衍射仪等分析仪器对制备出的样品进行物化性质表征。其次,研究了发烟剂的实验制备方法,基于燃烧型抗红外发烟剂的组分要求和配方设计原则,选用理想的可燃剂、氧化剂、粘合剂及红外功能添加剂,通过氧平衡和燃烧反应方程式进行理论计算得出各组分的质量比例,再设计出正交试验方案并进行燃烧实验实现了配方的优化,确定了最佳的配方组合。然后,测试并分析了二氧化硅气凝胶与硝酸铵复合前后的粉体作为红外功能添加剂时,通过发烟剂的燃烧反应扩散到气溶胶体系中对红外光的衰减率,对比分析了它们的红外消光性能。最后,基于以上研究方法的总结,采用化学镀法对另一种无机粉体进行表面改性,制备出碳酸钙表面化学镀锌的复合粉体。同样对其化学镀的工艺条件进行优化、对复合材料的形貌、组成等进行表征并分析其红外衰减效果。研究结果表明:二氧化硅气凝胶粉体和碳酸钙粉体及其相应的复合材料都具备良好红外衰减效果,且制备得到的复合粉体材料对红外的遮蔽性优于原材料。
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