发明内容
[0005] 本发明的目的在于：提供一种纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法，采用“双络合剂”制备纳米铜包覆纳米铝，提高纳米铝燃料在固体火箭推进剂中的应用性能，为纳米铜包覆铝复合燃料在固体火箭推进剂中的应用提供技术支撑。
[0006] 本发明的技术解决方案是：该纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法是在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，添加痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，将反应获得的紫红色产品离心分离，得到纳米铜包覆铝复合燃料。
[0007] 其中，该纳米铜包覆铝复合燃料的制备方法包括以下具体步骤：
[0008] （1）常温常压下，分别配置一定浓度的硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液，将硫酸铜水溶液和氢氧化钠水溶液依体积比1:1混合均匀，形成氢氧化铜悬浊液；将氢氧化铜悬浊液离心分离，用去离子水洗涤至酸碱度中性，得氢氧化铜；
[0009] （2）将氢氧化铜和铝粉加入到水中进行超声分散和搅拌分散，得到氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液；
[0010] （3）将步骤（2）的混合水相悬浊液中加入痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠和铝离子络合剂氟化铵，整个过程在500‑800转/分搅拌下进行，反应一定时间后，将产物进行离心和洗涤，45℃干燥，得到纳米铜包覆铝复合燃料。
[0011] 其中，所述铝粉的粒径范围为100 ‑800纳米。
[0012] 其中，步骤（1）中，硫酸铜水溶液浓度控制在 0.01‑0.1 mol/L，氢氧化钠水溶液浓度为硫酸铜水浓度的2.1倍。
[0013] 其中，步骤（2）中，所述氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中，氢氧化铜、铝粉和水三者的重量比是0.001‑0.01：0.01：1。
[0014] 其中，步骤（2）中，所述的超声分散的条件是：超声分散功率60‑360瓦。
[0015] 其中，步骤（3）中，所述痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠的重量为氢氧化铜的重量的百分之一；所述铝离子络合剂氟化铵在氢氧化铜和铝粉的混合水相悬浊液中的浓度控制为0.05‑0.2 mol/L。
[0016] 其中，步骤（3）中，所述反应时间为1‑5分钟。
[0017] 本发明的原理是：常温常压下，纳米铝表面被一层致密的氧化膜所包裹，与铜盐能发生置换反应的前提是去除表面的氧化膜；在纳米铝和氢氧化铜的混合水相体系中，引入铝离子络合剂氟化铵，会破坏纳米铝表层的氧化膜，从而暴露出高活性的单质铝；因氢氧化铜具有较高的溶度积，在溶液中无法电离出自由移动的铜离子，活性单质铝仍然无法从氢氧化铜置换出铜单质；为此，纳米铝和氢氧化铜的混合水相体系中还加入了痕量铜离子络合剂柠檬酸三钠，其作用是和氢氧化铜络合形成痕量铜‑柠檬酸络合离子；痕量铜‑柠檬酸络合离子可迅速被高活性的单质铝置换出铜单质，同时又释放出络合剂柠檬酸根；释放出的柠檬酸根将继续络合氢氧化铜形成痕量铜‑柠檬酸络合离子，随之再次发生置换反应，并释放出络合剂；因此，在本发明中，置换反应和络合反应交替着进行直到氢氧化铜被完全置换成铜单质；由于体系中铜‑柠檬酸络合离子的浓度是痕量的，且一直维持在一个近似相同的水平，有效地避免了体系浓度的变化对铜产品粒径的影响，通过减小铜‑柠檬酸络合离子的浓度，有效降低纳米铜粒子的粒度，使其通过静电引力吸附在纳米铝表面。
[0018] 本发明与现有技术相比，具有以下的有益效果：
[0019] 1、依靠“双络合剂”，即痕量铜离子络合剂和适量铝离子络合剂，快速制备出纳米铜包覆纳米铝复合燃料。
[0020] 2、制备过程在常温常压下进行，不引入任何一种表面活性剂，所需要生产设备简单，适合工业化生产。
[0021] 3、纳米铜在纳米铝表面分布均匀，粒度均一，且调控痕量铜离子络合剂的浓度，还可控制纳米铜粒子的粒度。
