嵌入式Al/W含能复合材料

反应焓高3.5倍

以高速撞击诱导的离散嵌入结构，融合高能量密度与集中释放特性，为含能材料设计提供新路径。

Xin, Yu · Wang, Xiansheng · Liu, Gang

Materials 2026

参数信息

反应焓变

8806.0 J/g

最大热流率

101.5 W/g

技术优势

能量密度更高

嵌入式结构增大了Al/W反应界面，反应焓变高达8806.0 J/g，是相同尺寸纯Al的3.5倍，显著提升能量输出。

能量释放更集中

最大热流率达到101.5 W/g，是机械混合样品的3.1倍，表明反应剧烈且放热集中，有利于提升燃烧效率。

结构可设计

通过调节撞击速度等参数，可控制颗粒嵌入深度和能量转换，实现对复合材料微观结构的定制。

方法通用

有限元模拟与实验相结合的策略可推广至其他组分和结构的材料体系，加速新型含能材料研发。

应用场景

• 空间推进剂：高能量密度和集中放热特性适合提高推进剂能量性能。
• 含能材料表征：TG-DSC数据可用于评估复合材料热行为和能量释放特性。
• 金属基复合材料：该策略为金属基含能复合材料的快速设计提供了新途径。