微观结构对Al/Ni能量结构材料的能量释放特征的影响,这些材料是通过冷喷制备的
Mengyu Wang1,2, Wei Xiong3, Dongxu Chang1
1School of Materials Science and Engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang 110870, Liaoning, China.
Langmuir : the ACS journal of surfaces and colloids
|August 20, 2024
概括
微观结构显著影响Al/Ni能量材料. 最佳的Ni分散通过促进AlNi相形成来增强强度和能量释放,这对于高性能应用至关重要.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 能量材料 能量材料
- 纳米技术纳米技术
背景情况:
- /能量结构材料提供了高强度和能量释放能力的结合.
- 这些材料可以在热或冲击负载下表现出强烈的外热反应.
- 了解微结构-属性关系是优化性能的关键.
研究的目的:
- 研究微观结构如何影响Al/Ni高能结构材料的机械性能和能量释放.
- 为了确定最佳的Ni含量和分散,以提高材料性能.
主要方法:
- 使用冷喷涂制备具有不同Ni含量的Al/Ni能量结构材料.
- 微结构分析,观察从Al连续到Ni连续网络的变化.
- 在压缩下评估机械性能.
- 热引起的外热和冲击引起的能量释放的评估.
主要成果:
- 增加Ni含量会改变微观结构,从Al连续网络变成Ni连续网络.
- 增强的Ni粒子接触改善了应力转移和材料强度.
- 用均分散的Ni粒子和完整的AlNi相变换实现了极高的外热性能.
- 增加的Al-Ni接触接口促进了固态反应和AlNi的形成.
- Ni连续相的形成减少了接口面积,增加了多孔性,并降低了能量释放.
结论:
- 微观结构决定了Al/Ni材料的机械和能量特性.
- 均的Ni分散和足够的Al/Ni比率对于最大限度地释放能量至关重要.
- 优化微结构设计对于开发先进的Al/Ni高能结构材料至关重要.
