镁(铝)金属粉的改性及其在金属水反应推进剂中的应用研究的开题报告

镁(铝)金属粉的改性及其在金属水反应推进剂中的应用研究的开题报告开题报告题目：镁(铝)金属粉的改性及其在金属水反应推进剂中的应用研究一、选题背景金属水反应推进剂是一种早期的推进剂，其最大的优点是安全可靠，不会产生有害的化学物质，同时也是可再生和高效的。近年来，随着环保意识的增强和新型材料的不断涌现，金属水反应推进剂得到了广泛关注和研究。镁(铝)金属粉是目前金属水反应推进剂中使用最多的金属材料之一。但是，其在实际应用中存在着一系列问题，如反应速率慢、反应温度高、生成气体不均匀等，这些问题影响了其在实际应用中的推进性能和安全性能。因此，本课题拟对镁(铝)金属粉的改性进行研究，并探究其在金属水反应推进剂中的应用。这将有助于提高金属水反应推进剂的效率和安全性能，为推进剂的研究和应用提供有益的参考。二、研究目的和意义本课题的研究目的是通过改性镁(铝)金属粉的制备和性能测试，探究其在金属水反应推进剂中的应用。具体目标包括：1.制备改性镁(铝)金属粉，分析其物理化学性质和微观结构特征；2.研究不同改性方式对镁(铝)金属粉反应性能的影响，包括反应速率、反应温度和产物生成等方面；3.探究镁(铝)金属粉在不同反应条件下的最佳组合，并优化制备工艺；4.建立改性镁(铝)金属粉与水反应的数学模型，为该类推进剂的设计和研究提供理论依据。本课题的研究成果将有助于：1.提高金属水反应推进剂的效率和安全性能；2.探索金属粉的改性方法和应用范围；3.为推进剂的设计和优化提供理论依据和技术支持。三、研究内容和方法1.研究内容(1)制备镁(铝)金属粉，并进行基本物性测试，如颗粒大小、形态、氧化膜等；(2)尝试不同改性方式，如表面活性剂改性、氧化改性、包覆改性等，探究其对金属粉反应性能的影响；(3)对改性金属粉与水的反应过程进行反应动力学研究，建立反应动力学模型；(4)通过优化反应条件和配比，探究制备出高活性和均匀生成气体的金属水反应推进剂。2.研究方法(1)阅读文献、了解研究现状；(2)实验室合成、表征改性镁(铝)金属粉；(3)设计反应实验，测量金属粉反应性能；(4)借助动力学模型分析反应过程，优化反应条件和配比；(5)对实验数据进行统计分析和数据处理，进行结果讨论和总结。四、研究进度安排研究时间：2021年10月~2022年6月预计进度安排：第一阶段（10月~11月）：文献阅读和理论学习、金属粉制备和改性方法的探索。第二阶段（11月~12月）：基础性能测试和改性方式的优化。第三阶段（12月~2022年3月）：反应实验和动力学模型的建立。第四阶段（2022年4月~6月）：反应条件的优化、结果讨论和论文撰写。五、预期成果研究成果包括：1.制备改性镁(铝)金属粉方法的改进和优化；2.探究不同改性方式对金属粉反应性能的影响；3.建立镁(铝)金属粉与水反应的动力学模型；4.提出改进的金属水反应推进剂设计方案。本课题预期发表1~2篇SCI论文，并申请1项发明专利。六、参考文献1.KukljaMM,LiJ,YildirimT,etal.Magnesium–waterreactionsforhydrogengeneration:Thermodynamicsandkinetics[J].InternationalJournalofHydrogenEnergy,2019,44(43):23130-23143.2.GaoYT,LiZB,TangR,etal.ThermodynamiccalculationsofAl-MgandAl-H2Osystemsat298K~1000K[J].JournalofAlloysandCompounds,2020,827:154304.3.HanL,RahimiM,ZhaoY,etal.High-energymetal-waterreactionenabledbyreactivelubrication[J].NatureCommunications,2021,12(1):1452.4.ChoiW,KimS,SongH,etal.Al-basedcompositewithimprovedwateractiv