一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法

本申请涉及金属粉体材料制备，具体涉及一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法。

背景技术：

1、火箭推进剂是通过流体喷射物的形式大量从火箭发动机喷射出，产生推力作推进的物质，分为液体推进剂和固定推进剂。固体推进剂中通常使用铝粉提供燃烧热，从而使得对火箭的推力更高。然而铝粉因表面氧化膜的存在，导致其点火较为困难，且含铝粉的推进剂在燃烧时，由于存在铝粉颗粒在燃烧端面的熔融团聚、不完全燃烧等现象，导致铝粉的实际比冲会出现一定损失。

2、作为改进，相关技术中使用铝锂合金作为原料，然而铝锂合金在生产过程中容易受到生产工艺等因素的影响，导致生产后的铝锂合金中各成分的活性含量与预期出现偏差，而这种偏差的存在会对后续使用造成影响，因此作为质检标准，有必要对生产出的铝锂合金中元素的活性进行测定，然而现有技术中未有相关元素活性的检测方法。

技术实现思路

1、本申请提供一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法。

2、第一方面，本申请提供一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法，包括如下步骤：

3、s1、取所述铝锂合金分成至少包括第一铝锂合金、第二铝锂合金、第三铝锂合金的测量样本；

4、s2、取所述第一铝锂合金进行icp实验，测得所述铝锂合金中各组分的质量占比情况i1、i2；

5、s3、取所述第二铝锂合金进行氧弹实验，获得所述铝锂合金的热值qt；

6、s4、取所述第三铝锂合金进行完全氧化增重tg实验，通过将完全氧化前的称重质量除以完全氧化后的称重质量，获得增重指数k；

7、通过上述获得的实验数据，按照如下计算公式，计算获得所述铝锂合金中锂的活性质量占比：

8、i1＝a+b           (式1)

9、i2＝c+d           (式2)

10、qt＝a*qi锂+b*qi锂+c*qi铝+d*qi铝           (式3)

11、k＝m”/m’＝(a*m2锂+b*m2锂+c*m2铝+d*m2铝)/(a*m1锂+b*m2锂+c*m1铝+d*m2铝)  (式4)

12、其中，a为所述铝锂合金中锂的活性质量占比，b为所述铝锂合金中锂的失性质量占比，c为所述铝锂合金中铝的活性质量占比，d为所述铝锂合金中铝的失活质量占比，qi锂为锂的理论热值，qi铝为铝的理论热值，m”为tg实验后所述铝锂合金的称重质量，m’为tg实验前所述铝锂合金的称重质量，m1锂为锂元素氧化前的分子质量，m2锂为锂元素氧化后的分子质量，m1铝为铝元素氧化前的分子质量，m2铝为铝元素氧化后的分子质量。

13、在本申请一种可能的实现方式中，步骤s2中，取所述第一铝锂合金进行icp实验包括如下步骤：

14、s21、取高纯铝和高纯锂采用微波酸消解法进行消解，并配制成铝元素系列标准溶液和锂元素系列标准溶液，启用仪器、并选择适合铝和铁元素的分析线，依次测定所述铝元素系列标准溶液和所述锂元素系列标准溶液的系列光谱强度，并依此分别绘制出铝元素和锂元素的工作曲线；

15、s22、采用与步骤s21相同的微波酸消解法对所述铝锂合金进行消解，启用仪器、并选择与步骤s21相同的适合铝和铁元素的分析线，测定所述铝锂合金的消解液中的铝和锂元素的光谱强度，并对照所述铝元素和锂元素的工作曲线，计算得到锂元素和铝元素的质量占比情况i1、i2。

16、在本申请一种可能的实现方式中，步骤s3中，取所述第二铝锂合金进行氧弹实验包括如下步骤：取所述铝锂合金压制成药饼，装填到氧弹实验仪器中，充入2mpa压力的氧气进行实验，以获得所述铝锂合金的热值qt。

17、在本申请一种可能的实现方式中，步骤s4中，取所述第三铝锂合金进行完全氧化增重tg实验包括如下步骤：取样品于空气氛围下，设置终温1400～1500℃，以5～10℃/min的速度进行升温处理以完成反应，通过将完全氧化前的称重质量除以完全氧化后的称重质量，获得增重指数k。

18、本申请发明人通过创造性的劳动，想到通过分别对铝锂合金中两种金属元素的放热值和吸氧能力值进行测定，利用这两个值与各元素活性度之间的关系，计算获得各元素的实际活性度，为生产出的铝锂合金合格质检提供了重要支撑，进一步为铝锂合金利用到固体推进剂中，使用的合理性和有效性做了前提保障。

技术特征：

1.一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法，其特征在于，包括如下步骤：

2.根据权利要求1所述的铝锂合金中活性金属含量的测量方法，其特征在于，步骤s2中，取所述第一铝锂合金进行icp实验包括如下步骤：

3.根据权利要求1所述的铝锂合金中活性金属含量的测量方法，其特征在于，步骤s3中，取所述第二铝锂合金进行氧弹实验包括如下步骤：取所述铝锂合金压制成药饼，装填到氧弹实验仪器中，充入2mpa压力的氧气进行实验，以获得所述铝锂合金的热值qt。

4.根据权利要求1所述的铝锂合金中活性金属含量的测量方法，其特征在于，步骤s4中，取所述第三铝锂合金进行完全氧化增重tg实验包括如下步骤：取样品于空气氛围下，设置终温1400～1500℃，以5～10℃/min的速度进行升温处理以完成反应，通过将完全氧化前的称重质量除以完全氧化后的称重质量，获得增重指数k。

技术总结本发明公开了一种铝锂合金中活性金属含量的测量方法，包括：通过ICP实验测得铝锂合金中各组分的质量占比情况I1、I2；通过氧弹实验，获得所述铝锂合金的热值QT；通过完全氧化增重TG实验；通过将完全氧化前的称重质量除以完全氧化后的称重质量，获得增重指数k。本发明利用放热值和吸氧能力值与各元素活性度之间的关系，计算获得各元素的实际活性度，为生产出的铝锂合金合格质检提供了重要支撑，进一步为铝锂合金利用到固体推进剂中，使用的合理性和有效性做了前提保障。技术研发人员：胡建新,苏俊,高林松,苗训,徐熠熠,杨婧受保护的技术使用者：湘潭大学技术研发日：技术公布日：2024/9/26