模板法制备多孔核/壳结构的Fe2O3/Al纳米铝热薄膜

无机材料学报, 2015, 30(6): 610-614. doi: 10.15541/jim20140622

模板法制备多孔核/壳结构的Fe2O3/Al纳米铝热薄膜

郑国强 ^1, , 张文超 ^2, , 徐兴 ^3, , 沈瑞琪 ^4, , 邓吉平 ^5, , 叶迎华 ^6,

1.南京理工大学化工学院,南京,210094

2.南京理工大学化工学院,南京,210094

3.南京理工大学化工学院,南京,210094

4.南京理工大学化工学院,南京,210094

5.南京理工大学化工学院,南京,210094

6.南京理工大学化工学院,南京,210094

基金项目: 江苏省自然科学基金(BK20141399) 国家博士后基金(2012M511285) Chinese Postdoctoral Science Foundation(2012M511285) 国家自然科学基金(50806033) National Natural Science Foundation of China (50806033) Natural Science Foundation of Jiangsu Province of China(BK20141399)

关键词：纳米铝热剂 , 胶晶球模板 , 三维有序大孔 , 核/壳结构

Preparation of Porous Core/Shell Structure Fe2O3/Al Nanothermite Membrane by Template Method

Keywords： nanothermite , colloidal crystal template , three-dimensionally ordered macroporous , core/shell structure

通过聚苯乙烯(PS)胶晶球模板法制备出三维有序大孔(3DOM)α-Fe2O3薄膜骨架,再利用磁控溅射将Al沉积到3DOM α-Fe2O3骨架上得到核/壳结构的Fe2O3/Al纳米铝热复合薄膜.扫描电镜(SEM)测试结果表明:纳米Al均匀地附着在α-Fe2O3骨架表面,骨架孔结构由原先的近圆形转变为Al沉积后的类菱形,孔壁的厚度从32 nm增加到100 nm;采用X射线能谱(EDS)对Fe2O3/Al纳米铝热薄膜的元素含量进行了分析;由差示扫描量热法(DSC)分析显示铝热薄膜在490℃开始反应,经历固-固和固-液两个反应阶段,总放热量达到1374.7 J/g;使用激光点火器对铝热薄膜进行点火,薄膜飞溅出火花并伴有明亮刺眼的亮光,整个发火时间达2.6 ms,显示其能被点火并发生自蔓延反应,可作为一种理想的点火材料.

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