[0001]
本发明涉及一种铝热剂及其制备方法，尤其涉及一种销毁带壳弹药用铝热剂及其制备方法。
背景技术：
[0002]
铝热剂中金属氧化物与高还原性物质发生氧化还原反应时，释放的高温可达2000～2800℃，将其装入特制燃烧器中使其燃烧产物按一定方向喷射，产生大量高温金属流，能够熔穿金属壳体，逐渐被用于带壳弹药销毁工作，在弹药销毁中拥有广阔的应用前景。
[0003]
目前对于铝热剂的研究趋向组分粒度纳米化、组分种类多元化发展，如大量专利中公布的纳米铝热剂配方及方法，大都使用纳米化金属粉和金属氧化物粉，原料组分多，要求较高，造成制备困难，成本较高，不利于在战场弹药销毁使用。目前公布的销毁用铝热剂很少，仅有中国陆军工程大学发明的销毁用铝热剂(见cn108794283a)，该铝热剂改善了熔渣整体流动性，提高了复合铝热剂的熔穿金属效率，但该铝热剂原料组分较为复杂，包含了铝粉、四氧化三铁粉末、硝酸钾粉末、氧化铜粉末、三氧化二铬粉末、氧化钙粉末和镁粉等多种成分，所以现有技术中亟需一种原料组分简单易得，制备过程简单，更容易在战场环境中使用的销毁用铝热剂。
技术实现要素：
[0004]
本发明的目的在于针对上述现有技术的缺陷和不足，提供一种原料组分简单易得，制备过程简单的用于销毁带壳弹药的铝热剂及其制备方法，采用了如下技术方案：
[0005]
一种用于销毁带壳弹药的铝热剂，由以下组分组成：45％～48％(重量百分比)的三氧化二铁、13％～16％(重量百分比)的氧化铜、18％～20％(重量百分比)的铝和18％～20％(重量百分比)的聚乙二醇组成。为简化起见，以下将“％(重量百分比)”简写为“wt％”[0006]
本发明还公开了一种用于销毁带壳弹药的铝热剂的制备方法，包括如下步骤：1)、按照上述比例，称取三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末和聚乙二醇；
[0007]
2)、将步骤1)中称取的聚乙二醇溶解至乙醇溶液中，充分搅拌分散得到分散液；
[0008]
3)、分步将步骤1)中称取的三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末分别加入至步骤2)得到的分散液中，每加入一种粉末搅拌分散均匀后再加入另一种粉末，加入所有粉末后，搅拌分散均匀得到铝热剂混合液；
[0009]
4)、将得到的铝热剂混合液置于坩埚中，干燥，得到铝热剂成品。
[0010]
进一步的，步骤1)所述的三氧化二铁粉末的颗粒度为10～40μm。
[0011]
进一步的，步骤1)所述的氧化铜粉末的颗粒度为5～20μm。
[0012]
进一步的，步骤1)所述的铝粉末的颗粒度为5～20μm。
[0013]
进一步的，步骤1)所述的聚乙二醇的分子量为6000以上。
[0014]
进一步的，步骤2)、3)中选用搅拌分散机进行搅拌分散。
[0015]
可选的，在步骤4)之前还包括将步骤3)得到的铝热剂混合液进行过滤，保留过滤
后的铝热剂混合液。
[0016]
进一步的，步骤4)中干燥温度为70℃，干燥时间12h以上。
[0017]
进一步的，步骤4)中选用干燥箱进行干燥。
[0018]
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果为：
[0019]
1、本发明用于带壳弹药销毁的铝热剂，采用的原材料只有三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末和聚乙二醇四种，均为日常化工原料，简单易得且规格要求低，成本低廉。
[0020]
2、本发明采用的高分子量的聚乙二醇固体，在铝热剂体系中，可以改善铝热剂的燃烧情况，并作为产气剂减少铝热剂在使用时的挂渣现象，增强其销毁效果。
[0021]
3、整个铝热剂制备过程简单，易操作。
[0022]
4、生产出的铝热剂使用方便，挂渣少，熔穿效果好，更加适用于战场环境中销毁弹药。
附图说明
[0023]
图1、图2为本发明制得的一种用于销毁带壳弹药的铝热剂进行金属板材熔穿试验的试验结果照片。
具体实施方式
[0024]
下面将结合本发明说明书中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0025]
本发明提供一种用于销毁带壳弹药的铝热剂，由以下组分组成：45wt％～48wt％的三氧化二铁、13wt％～16wt％的氧化铜、18wt％～20wt％的铝和18wt％～20wt％的聚乙二醇。
[0026]
本发明还提供了一种用于销毁带壳弹药的铝热剂的制备方法，包括如下步骤：
[0027]
1)、按45wt％～48wt％的三氧化二铁、13wt％～16wt％的氧化铜、18wt％～20wt％的铝和18wt％～20wt％的聚乙二醇的比例，分别称取三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末和聚乙二醇；
[0028]
其中三氧化二铁粉末的颗粒度优选为10～40μm、氧化铜粉末的颗粒度优选为5～20μm、铝粉末的颗粒度优选为5～20μm、聚乙二醇的分子量优选为6000以上。该铝热剂的原材料只需这四种，属于化工生产中常用易得的生产原料，而且只需要微米级即可，规格要求低，成本低廉。
[0029]
2)、将步骤1)中称取的聚乙二醇溶解至乙醇溶液中，充分搅拌分散得到分散液；
[0030]
3)、分步将步骤1)中称取的三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末分别加入至步骤2)得到的分散液中，每加入一种粉末必须搅拌分散均匀后再加入另一种粉末，加入所有粉末后，搅拌分散均匀得到铝热剂混合液，也可先将该混合液过滤，弃去滤液可相应的缩短后续干燥的时间；
[0031]
步骤2)、3)中，为了搅拌分散均匀，可以采用搅拌分散机进行搅拌分散，
[0032]
4)、将得到的铝热剂混合液置于坩埚中，干燥，得到铝热剂成品。干燥温度优选为
70℃，干燥时间优选12h以上，干燥设备可以选用干燥箱。
[0033]
整个制备方法只需上述4个步骤，过程简单，没有复杂的工艺，易于生产，且本方法使用的高分子量的固体聚乙二醇，不会随溶剂蒸发，在铝热剂体系中，可以改善铝热剂的燃烧情况，并作为产气剂减少铝热剂在使用时的挂渣现象，增强其销毁效果。
[0034]
实施例1
[0035]
1)按三氧化二铁48wt％、氧化铜13wt％、铝粉19wt％、聚乙二醇(peg6000)20wt％的比例，称取原料三氧化二铁96g、氧化铜26g、铝粉38g、聚乙二醇40g；
[0036]
2)将所称取的40g聚乙二醇溶于足量的乙醇溶液中制备成分散液；
[0037]
3)将称取的96g三氧化二铁粉末加入制备的分散液中，搅拌分散30分钟左右至充分分散，然后加入称取的26g氧化铜继续搅拌分散30分钟左右至充分分散，最后加入称取的38g铝粉，搅拌分散30分钟左右至充分分散，得到铝热剂混合液，过滤；
[0038]
4)将过滤后的铝热剂混合液收集于坩埚中，将坩埚放置于干燥箱中，70℃干燥12小时，得到铝热剂成品。
[0039]
实施例2
[0040]
1)按三氧化二铁45wt％、氧化铜15wt％、铝粉18wt％、聚乙二醇(peg7000)18wt％的比例，称取原料三氧化二铁90g、氧化铜30g、铝粉36g、聚乙二醇36g；
[0041]
2)将所称取的36g聚乙二醇溶于足量的乙醇溶液中制备成分散液；
[0042]
3)将称取的90g三氧化二铁粉末加入制备的分散液中，搅拌分散30分钟左右至充分分散，然后加入称取的30g氧化铜继续搅拌分散30分钟左右至充分分散，最后加入称取的36g铝粉，搅拌分散30分钟左右至充分分散，得到铝热剂混合液，过滤；
[0043]
4)将过滤后的铝热剂混合液收集于坩埚中，将坩埚放置于干燥箱中，70℃下干燥13小时，得到铝热剂成品。
[0044]
实施例3
[0045]
1)按三氧化二铁46wt％、氧化铜16wt％、铝粉20wt％、聚乙二醇(peg8000)19wt％的比例，称取原料三氧化二铁92g、氧化铜32g、铝粉40g、聚乙二醇38g；
[0046]
2)将所称取的38g聚乙二醇溶于足量的乙醇溶液中制备成分散液；
[0047]
3)将称取的92g三氧化二铁粉末加入制备的分散液中，搅拌分散30分钟左右至充分分散，然后加入称取的32g氧化铜继续搅拌分散30分钟左右至充分分散，最后加入称取的40g铝粉，搅拌分散30分钟左右至充分分散，得到铝热剂混合液，过滤；
[0048]
4)将过滤后的铝热剂混合液收集于坩埚中，将坩埚放置于干燥箱中，70℃下干燥14小时，得到铝热剂成品。
[0049]
将上述步骤制备的一种铝热剂成品装入燃烧器中，进行金属板材熔穿试验，试验结果如图1、2所示，该铝热剂对金属有很强的击穿，切割能力，挂渣少，适用于各种壳体材料弹药销毁。
[0050]
综上所述：
[0051]
1、本发明用于带壳弹药销毁的铝热剂，采用的原材料只有三氧化二铁粉末、氧化铜粉末、铝粉末和聚乙二醇四种，均为日常化工原料，简单易得且规格要求低，成本低廉。
[0052]
2、本发明采用的高分子量的聚乙二醇固体，在铝热剂体系中，可以改善铝热剂的燃烧情况，并作为产气剂减少铝热剂在使用时的挂渣现象，增强其销毁效果。
[0053]
3、整个铝热剂制备过程简单，易操作。
[0054]
4、生产出的铝热剂使用方便，挂渣少，熔穿效果好，更加适用于战场环境中销毁弹药。
[0055]
以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。