多孔硅高氯酸钠复合材料的合成与爆炸特性研究

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1、第3卷第3期230中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE2008年3月多孔硅/高氯酸钠复合材料的合成与爆炸特性研究黎学明，胡欣，陈建文（重庆大学化学化工学院，重庆400044）摘要：本文采用电化学阳极氧化法制备多孔硅，考察不同氧化条件下多孔硅孔隙率及膜厚的变化情况，研究电化学阳极氧化工艺条件、高氯酸钠溶液浓度以及贮存方法等因素对多孔硅复合材料爆炸反应的影响。结果表-2明，多孔硅孔隙率随电流密度增大而增大，当电流达到50mA·cm以上时略有降低，孔隙率随氧化时间增大而先增大后减小，且氧化时间为30min时最大，孔隙率随氢氟酸浓度增大反而减小；多孔

2、硅膜厚随时间增大而增大。SEM分析表明，多孔硅表面产生裂缝，内部形成硅柱。在电流密度小、氧化时间短的条件下形成的-1多孔硅复合材料不易爆炸，当NaClO4甲醇溶液质量浓度大于0.098g·mL时发生强烈爆炸，将多孔硅复合材料用乙醇浸泡是最为理想的贮存方法。关键词：电化学；复合材料；爆炸特性；多孔硅；NaClO4中图分类号：X830.1文献标识码：A文章编号：1673－7180(2008)03－0230－5Studyonsynthesisandexplosionpropertiesofporoussilicon/NaClO4compositeLIXueming

3、，HUXin，CHENJianwen(CollegeofChemistryandChemicalEngineering,ChongqingUniversity,Chongqing400044)Abstract:Poroussiliconispreparedbyelectrochemicaloxidizationmethod.Theporosityandthicknessofporoussiliconpreparedbydifferentconditionsaswellastheinfluenceofpreparedconditions,concentrati

4、onofsodiumperchloratesolutionandstoragemethodontheexplosivephenomenaareresearchedinthispaper.Theresultsshowthattheporosityofporoussiliconincreaseattheearlierstage,anddecreaseatthelatterstagewiththeincreaseof-2currentdensityandetchingtime;whencurrentdensityis50mA·cmandetchingtimeis3

5、0min,porosityreachedthemaximum;increasingtheconcentrationofhydrofluoricacid,theporositywilldecrease;longeretchingtimewouldleadtothickerfilmdepth.SEManalysisshowsthatporoussiliconcracksonsurfaceandformssiliconcolumninitsinternal.Poroussiliconcompositecannotexplodepreparedbysmallcurr

6、entdensityandshortetching-1time;whenthemassconcentrationofsodiumperchloratesolutionishigherthan98g·L,theexplosionphenomenaarethemostobvious;thebeststoragemethodofporoussiliconcompositeisdippingintheabsoluteethanol.Keywords:electrochemistry；compositematerial；explosionproperties；poro

7、ussilicon；NaClO4基金项目：国家自然科学基金（10476035）作者简介：黎学明(1967－)，男，教授，xuemingli@cqu.edu.cn第3卷第3期中国科技论文在线SCIENCEPAPERONLINE2312008年3月入到纳米孔洞中，形成粒径小于孔洞尺寸的氧化剂0引言纳米晶体，多孔金属具有的纳米孔洞结构和极高的[1]比表面积决定了氧化剂和还原剂具有极高的接触面自1992年美国的A.J.Bard首次报道多孔硅爆炸反应以来，多孔硅的爆炸特性逐渐被人们发现。积，产生出不同于传统的还原剂/氧化剂混合物的性[2][4]2001年德国的D.Ko

8、valev在实验中意外发现了多能。M.duPless