一种高能复合燃料及其制备方法

本发明属于燃料材料领域，尤其涉及一种高能复合燃料及其制备方法。

背景技术：

1、高能燃料是高能燃料是通过高能量密度材料制备得到的燃料，单位质量所释放的能量较一般燃料(如汽油等)大的燃料。高能燃料能使发动机具有更大的推动力。如液氢和肼类等。用于火箭等。

2、但高能量密度材料所具有高热值、高能量密度等特点，往往伴随着较高的安全隐患以及较为严苛的运输、存储、使用要求。需要通过复合配方进行调整，以保证其理论价值并兼具实战性。

3、目前传统的复合金属高能燃料为了提高安全属性，直接带来的弊端就是能量密度低、安全性差、保存时间短、环境适应性有限，且体积较大、负重大、不易携带。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提供了一种高能复合燃料及其制备方法，解决背景技术提出的至少一个技术问题，本发明具体方案如下：

2、第一方面，本发明提供一种高能复合燃料，所述高能复合燃料包括金属氢化物、金属单质、干燥剂以及粘结剂。

3、优先的，所述高能复合燃料的组分比例为：金属氢化物为85-95％、金属单质为0-10％、干燥剂为1-5％以及粘结剂为0-1.5％。

4、优先的，所述金属氢化物选自铝氢化物、钠氢化物、镁氢化物、钾氢化物、锂氢化物、铯氢化物、铁氢化物、硼氢化物以及铍氢化物中一种或多种的组合。

5、优先的，所述金属单质选自金属铝、金属钠、金属镁、金属钾、金属锂、金属铯以及金属铁中一种。

6、优先的，所述干燥剂选自氢氧化铝、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂、氧化铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化铯、氧化铁以及氧化钙中一种或多种的组合。

7、优先的，所述粘结剂选自淀粉、蔗糖、滑石粉、聚醚、羟基纤维素、聚丙烯酸树脂、聚氨酯胶粘剂、热熔胶粘剂以及环氧树脂胶粘剂中一种或多种的组合。

8、第二方面，本发明提供一种高能复合燃料固体制剂，所述高能复合燃料固体制剂采用上述任一所述的高能复合燃料制备得到，所述固体制剂包括片剂或散剂。

9、第三方面，本发明还提供一种固体片剂高能复合燃料制备方法，所述制备方法包括：

10、压片包覆：依次加入金属氢化物、金属单、干燥剂以及粘结剂，搅拌研磨混合，压制成片状颗粒；

11、包衣包覆：包衣材料用挥发溶剂溶解处理形成包浆液，所述包浆液滚动淋洗至片状颗粒表面得到包衣包裹产品。

12、优先的，所述包衣材料包括淀粉、水溶胶和蔗糖中一种，还包括滑石粉或者溶剂。

13、优先的，所述溶剂为水、四氢呋喃和二氯甲烷中一种。

14、本发明有益效果为：

15、本发明实施例提供了一种高能复合燃料，热值高、能量密度大于12000kj/kg。

16、本发明实施例提供一种固体片剂高能复合燃料，通过包覆技术，在保证较高能量密度前提下，包覆结构可有效降低环境氧化、提高抗击打和抗撞击能力，保障热量传输，减少内外环境变化影响罐体传热、罐体轻便、压缩紧实、具有较强的安全性和便携性。

技术特征：

1.一种高能复合燃料，其特征在于，所述高能复合燃料包括金属氢化物、金属单质、干燥剂以及粘结剂。

2.如权利要求1所述的一种高能复合燃料，其特征在于，所述高能复合燃料的组分比例为：金属氢化物为85-95％、金属单质为0-10％、干燥剂为1-5％以及粘结剂为0-1.5％。

3.如权利要求1所述的一种高能复合燃料，其特征在于，所述金属氢化物选自铝氢化物、钠氢化物、镁氢化物、钾氢化物、锂氢化物、铯氢化物、铁氢化物、硼氢化物以及铍氢化物中一种或多种的组合。

4.如权利要求1所述的一种高能复合燃料，其特征在于，所述金属单质选自金属铝、金属钠、金属镁、金属钾、金属锂、金属铯以及金属铁中一种。

5.如权利要求1所述的一种高能复合燃料，其特征在于，所述干燥剂选自氢氧化铝、氢氧化钠、氢氧化镁、氢氧化钾、氢氧化锂、氢氧化铯、氢氧化钙、碳酸钠、碳酸钙、碳酸镁、碳酸锂、磷酸钠、磷酸钾、磷酸锂、氧化铝、氧化钠、氧化镁、氧化钾、氧化锂、氧化铯、氧化铁以及氧化钙中一种或多种的组合。

6.如权利要求1所述的一种高能复合燃料，其特征在于，所述粘结剂选自淀粉、蔗糖、滑石粉、聚醚、羟基纤维素、聚丙烯酸树脂、聚氨酯胶粘剂、热熔胶粘剂以及环氧树脂胶粘剂中一种或多种的组合。

7.一种高能复合燃料固体制剂，其特征在于，所述高能复合燃料固体制剂采用上述权利要求1-6任一所述的高能复合燃料制备得到，所述固体制剂包括片剂或散剂。

8.一种固体片剂高能复合燃料制备方法，其特征在于，所述制备方法包括：

9.如权利要求8所述的一种固体片剂高能复合燃料制备方法，其特征在于，所述包衣材料包括淀粉、水溶胶和蔗糖中一种，还包括滑石粉或者溶剂。

10.如权利要求9所述的一种固体片剂高能复合燃料制备方法，其特征在于，所述溶剂为水、四氢呋喃和二氯甲烷中一种。

技术总结
本发明公开了一种高能复合燃料及其制备方法，属于燃料材料领域，所述高能复合燃料包括金属氢化物、金属单质、干燥剂以及粘结剂。上述高能复合燃料，通过对组分的复配，实现对高能量密度材料的初步钝化。添加干燥剂能够减少外部水汽影响，添加粘结剂帮助后期压片成型，以形成稳定紧密结构，起到隔绝空气放置氧化和水汽污染的作用，同时可有效避免加热和撞击影响，所述高能复合燃料配方能量密度不低于12000KJ/Kg。

技术研发人员：王毅,潘毅,邹震雷,李益凡
受保护的技术使用者：南京大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15