Reaktivität von Al/CuO-Nanothermit-Verbundstoffen mit Fluorpolymeren

Aluminium/Kupferoxid (Al/CuO) Nanothermit ist ein vielversprechender Metallbrennstoff aufgrund seiner hohen Verbrennungsenthalpie und hervorragenden gaserzeugenden Eigenschaften. Fluorpolymere sind energetische Bindemittel, die potenziell verwendet werden können, um formbare reaktive Verbundstoffe herzustellen, ohne die Zündfähigkeit von Thermiten für strukturelle Anwendungen zu beeinträchtigen. Hier berichten wir über die Reaktivität von Al/CuO-Nanothermit-Verbundstoffen mit zwei verarbeitbaren Fluorpolymeren, THV und Viton. Die Reaktivitäten der hergestellten Verbundstoffe wurden durch Druckmessungen untersucht. Der entsprechende Reaktionsmechanismus wurde ebenfalls durch die Analyse der Nachreaktionsprodukte untersucht. Die Ergebnisse zeigten, dass sowohl die THV- als auch die Viton-Verbundstoffe, selbst solche, die bis zu 30 Gew.% Fluorpolymer enthielten, zündfähig waren. Es wurde jedoch beobachtet, dass die Reaktivitäten der hergestellten Verbundstoffe je nach Art der verwendeten Fluorpolymere unterschiedlich stark abnahmen. Die reduzierte Reaktivität wurde auf die abgeschwächte Nanothermit-Reaktion zurückgeführt, da Kupferoxid und Aluminium durch die Reaktion mit den Fluorpolymeren verbraucht wurden. Unter den beiden untersuchten Fluorpolymeren wies der THV-Verbundstoff eine relativ höhere Reaktivität auf. Die Zündverzögerung und die Verbrennungstemperatur des THV-Verbundstoffs wurden weiter bestimmt.