​美国陆军研究人员使用氧化石墨烯帮助改进弹药

  • A+

美国陆军的研究人员与RDECOM研究实验室、陆军企业研究实验室(ARL)、斯坦福大学、麻省理工学院、南加州大学和阿贡国家实验室合作,发现了一种方法,可以从含铝的高能材料中获得更多的能量,这些材料在战场上很常见。涂有氧化石墨烯的铝微米粉末。这项研究可以提高金属粉末作为军用弹药的推进剂/炸药成分的能量性能。

GO for better munitions image

该发现利用氧化石墨烯作为有效的轻质添加剂,用于使用微米级铝粉(μAl)的实际能量应用,即直径为百万分之一米的铝颗粒。


“因为铝(Al)理论上可以释放大量的热量(每克多达31千焦耳),并且由于其天然丰富而相对便宜,因此μAlpowders已被广泛用于能量应用,”该团队表示。然而,由于光吸收差,它们很难被光学闪光灯点燃。为了改善点火期间Al的光吸收,它经常与重金属氧化物混合,这降低了能量性能“。


纳米尺寸的铝粉可以通过广域光学闪光灯更容易点燃,以比使用常规单点方法(例如热线点火)更快的速率释放热量。不幸的是,纳米尺寸的Al粉末非常昂贵。

 

该团队证明了μAl/ GO复合材料作为潜在推进剂/爆炸成分的价值。这项研究表明,GO可以通过光学闪光灯有效点燃μAl,以更快的速度释放更多能量 - 从而显着提高μAl的能量性能,超过更昂贵的纳米级Al粉末。该团队还发现,通过改变GO含量可以控制μAl粉末的点燃和燃烧,以实现所需的能量输出。


除了斯坦福集团对μAl/ GO复合材料的光学闪光灯加热的增强燃烧效果之外,ARL的物理科学家Gottfried博士证明了GO在微秒时间尺度上增加了μAl反应的量,即,百万分之一秒 - 一种类似于在爆炸事件中释放爆炸能量的制度。在使用来自高能材料(LASEM)的激光诱导空气冲击技术的脉冲激光启动μAl/ GO复合材料时,μAl/ GO的放热反应加速了激光诱导的冲击速度超过纯μAl或纯GO。根据戈特弗里德的说法,“μAl/ GO复合材料因此有可能增加军用配方的爆炸力,同时增强燃烧或爆炸效果。”因此,这一发现可用于改善现有武器系统的射程和/或杀伤力。


weinxin
我的微信
关注我了解更多内容

发表评论

目前评论:0