《納米鋁粉性能的分子動力學研究》是2024年科學出版社出版的圖書。
基本介紹
- 中文名：納米鋁粉性能的分子動力學研究
- 作者：劉平安，齊輝，劉俊鵬
- 出版時間：2024年3月1日
- 出版社：科學出版社
- ISBN：9787030780034
內容簡介,圖書目錄,
內容簡介
《納米鋁粉性能的分子動力學研究》共8章：第1章為緒論；第2章和第3章為納米鋁粉的理化性能和製備方法，包括納米鋁粉的熔化機理和氧化特性、電爆炸法製備納米鋁粉的理論研究與特性控制；第4章從巨觀實驗角度上探究納米鋁顆粒的點火燃燒特性，包括點火破碎模型和點火擴散模型；第5章為納米鋁顆粒表面包覆技術，包括有機高分子物包覆、金屬及碳材料包覆、有機小分子物包覆；第6～8章從分子動力學角度對納米鋁顆粒的各項性能進行了研究，包括反應分子動力學的簡介、納米鋁顆粒的熔點、點火過程和燃燒過程、有機小分子包覆物對納米鋁顆粒表面性能、抗氧化性能和燃燒特性的影響、納米鋁顆粒點火燃燒團聚機理的研究。
圖書目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 金屬含能材料的發展 1
1.2 金屬粉的電爆炸製備技術 4
1.3 點火燃燒理論模型 6
1.3.1 點火溫度的尺寸效應 6
1.3.2 鋁顆粒的理論點火模型 7
1.3.3 氧化層完整度和反應區前端位置 12
1.3.4 點火模型 18
1.4 基於ReaxFF力場的分子動力模擬 19
參考文獻 21
第2章 納米鋁粉的物理和化學特性 25
2.1 概述 25
2.2 鋁的基本性質 29
2.2.1 金屬鋁的性質及套用 29
2.2.2 納米鋁顆粒的性質及套用 30
2.3 鋁粉表征方法 32
2.3.1 形貌表征 32
2.3.2 元素分析 34
2.4 納米鋁粉的氧化 34
2.4.1 納米鋁粉的氧化特性 34
2.4.2 納米鋁粉的氧化機理 35
2.5 納米鋁粉的熔化 36
2.5.1 納米粒子的熔化現象 36
2.5.2 納米鋁粉的熔化機理 36
2.6 納米鋁粉水化制氫 41
2.6.1 鋁粉水化反應機理 41
2.6.2 包覆後的制氫納米鋁粉 43
參考文獻 44
第3章 電爆炸法製備納米鋁粉 47
3.1 金屬絲電爆炸現象 47
3.2 電爆炸法研究方法 49
3.2.1 實驗研究 50
3.2.2 理論計算模型 51
3.3 電爆炸法設備設計 56
3.3.1 電爆炸設備和納米金屬粉的製備過程 56
3.3.2 氣體放電式電爆炸裝置 58
3.3.3 電爆炸納米粉的連續生產裝置 58
3.4 納米產品的特徵和控制技術 61
3.4.1 電爆炸納米粉體的純度與活性 61
3.4.2 納米金屬粉的改性 61
3.4.3 金屬粉末的粒徑和形態的控制 62
參考文獻 63
第4章 納米鋁顆粒的點火燃燒特性 67
4.1 概述 67
4.2 納米鋁顆粒的熔點研究 69
4.3 納米鋁顆粒的熱反應特性 70
4.3.1 納米鋁顆粒的點火過程概述 70
4.3.2 納米鋁顆粒與微米鋁顆粒的熱反應過程 71
4.3.3 納米鋁顆粒的能量調節係數 73
4.4 點火碎裂模型概述 76
4.5 點火擴散模型概述 78
4.5.1 通過氣相混合物的質量擴散 79
4.5.2 穿過氧化層的質量擴散 80
參考文獻 81
第5章 納米鋁顆粒的表面包覆技術 85
5.1 概述 85
5.2 高分子有機物包覆材料 87
5.2.1 有機高分子包覆方法 87
5.2.2 幾種常見的高分子包覆材料 88
5.3 金屬及其鹽溶液包覆材料 92
5.3.1 金屬包覆 92
5.3.2 金屬氧化物及其化合物包覆 93
5.4 有機物包覆材料 95
5.4.1 碳包覆 95
5.4.2 其他有機物包覆 96
參考文獻 98
第6章 反應分子動力學模擬研究 101
6.1 ReaxFF反應力場概述 101
6.2 分子動力學模擬熔化過程 103
6.2.1 納米鋁顆粒熔化過程研究 103
6.2.2 熔點研究的分子動力模擬設定 104
6.3 分子動力學模擬燃燒過程 116
6.3.1 納米鋁顆粒燃燒過程研究 117
6.3.2 燃燒系統的初始模型建立及模擬設定 118
6.3.3 納米鋁顆粒點火過程的分子動力模擬研究 120
6.3.4 納米鋁顆粒點火過程中的應力分析 125
6.3.5 納米鋁顆粒燃燒模擬結果 128
參考文獻 134
第7章 有機小分子包覆納米鋁顆粒 138
7.1 醇醚小分子包覆納米鋁顆粒 138
7.1.1 異丙醇包覆 138
7.1.2 乙醇和乙醚包覆 140
7.2 其他小分子包覆納米鋁顆粒 144
7.2.1 有機酸 144
7.2.2 鹵代烷 147
7.2.3 甲苯和全氟萘烷 150
7.3 改性納米鋁顆粒的燃燒性能 152
7.3.1 乙醚在氧氣中的燃燒反應機理 153
7.3.2 乙醇乙醚小分子包覆納米鋁顆粒 156
7.3.3 包覆後納米鋁顆粒的燃燒性能 160
7.4 包覆層常溫下抗氧化性研究 168
參考文獻 176
第8章 納米鋁顆粒燃燒的次要過程研究 178
8.1 納米鋁顆粒中自感應電場對點火燃燒的促進作用 178
8.1.1 不同加熱速率下氧化殼層中的擴散運動 178
8.1.2 自感應電場對氧化殼層內擴散運動的影響 183
8.2 控制納米顆粒聚合的關鍵因素 187
8.2.1 納米顆粒燒結過程的理論研究 187
8.2.2 納米顆粒燒結過程的分子動力學模擬設定 189
8.2.3 不同粒徑納米顆粒燒結過程研究 191
8.3 點火條件下納米鋁顆粒燒結過程研究 196
8.3.1 納米鋁顆粒燒結分子動力學模擬設定 198
8.3.2 不同粒徑納米鋁顆粒燒結過程研究 201
8.3.3 有機物小分子包覆後納米鋁顆粒燒結過程研究 206
參考文獻 211
