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第1章 绪论1

1.1 含能材料的概念及应用1

1.2 传统含能材料所面临的问题2

1.3 纳米含能材料的性能优点及其应用潜能3

1.4 含能材料反应概述4

1.4.1 激光点火4

1.4.2 激光烧蚀9

1.4.3 时间分辨光谱探测9

参考文献11

第2章 纳米金属铝粒子光吸收及热传导理论16

2.1 概述16

2.2 金属铝的介电函数16

2.2.1 束缚电子Lorentz模型17

2.2.2 自由电子Drude模型19

2.2.3 多振子模型20

2.2.4 金属铝的介电函数模型21

2.3 Al-Al2O3核壳纳米粒子的光吸收理论21

2.3.1 有效介质理论21

2.3.2 Mie理论24

2.3.3 准静态近似25

2.3.4 核壳纳米金属粒子25

2.4 纳米金属铝粒子热传输特性26

2.4.1 纳米尺度热传导26

2.4.2 纳米尺度热传输机制27

2.4.3 纳米尺度热传导分析方法28

2.4.4 纳米金属铝粒子的热传输性质31

参考文献32

第3章 核壳结构纳米铝复合含能材料的光吸收35

3.1 引言35

3.2 Al-Al2O3/NC复合薄膜的光吸收特性35

3.3 Al-Al2O3/NC复合薄膜光吸收理论模型38

3.4 光吸收强度的影响因素39

3.4.1 核壳尺寸对光吸收强度的影响40

3.4.2 尺寸分布对光吸收强度的影响41

3.4.3 粒子形状对光吸收强度的影响42

3.4.4 核壳尺寸对吸收峰位的影响44

3.4.5 带间跃迁起始频率的尺寸相关性44

参考文献46

第4章 纳米铝粒子电子带间跃迁的尺寸关系及其对光学性质的影响48

4.1 概述48

4.2 纳米铝粒子的电子带间跃迁49

4.2.1 电子带间跃迁对光吸收性质的影响50

4.2.2 带间跃迁起始频率与纳米粒子尺寸关系51

4.3 基于电子带间跃迁尺寸关系的光吸收性质53

4.3.1 核壳尺寸效应53

4.3.2 氧化效应55

4.3.3 椭球形状效应57

4.4 计算结果在含能材料中的应用59

参考文献60

第5章 硝化纤维的结构特性及其热物性参数62

5.1 概述62

5.2 硝化纤维的制备62

5.3 硝化纤维的结构与性质62

5.4 硝化纤维热物性参数63

5.4.1 激光闪射法测量热扩散系数及比热容64

5.4.2 DSC测量比热容66

5.4.3 硝化纤维热物性参数分析66

参考文献69

第6章 分散在硝化纤维中微纳尺度铝粒子对脉冲激光的初始热动态响应70

6.1 概述70

6.2 脉冲激光与微观粒子相互作用模型分析71

6.2.1 双曲两步辐射模型（HTS）71

6.2.2 抛物两步辐射模型（PTS）72

6.2.3 双曲一步模型（HOS）73

6.2.4 抛物一步辐射模型（POS）73

6.3 分散在介质中的金属粒子吸收脉冲激光的瞬时功率密度73

6.4 短脉冲激光激发纳米铝粒子75

6.5 长脉冲激光激发纳米铝粒子79

6.6 脉冲激光激发微米尺度铝粒子82

参考文献84

第7章 脉冲激光加热纳米铝复合硝化纤维含能材料反应的时空分辨光谱87

7.1 概述87

7.2 时间及空间分辨光谱技术87

7.3 薄膜的制备与表征89

7.3.1 铝膜的制备90

7.3.2 Al/NC复合薄膜的制备与表征90

7.4 时间分辨光谱探测92

7.4.1 时间分辨光谱探测系统92

7.4.2 铝膜的解离光谱95

7.4.3 铝膜时间分辨光谱分析95

7.4.4 Al/NC复合薄膜时间分辨光谱97

7.5 空间分辨光谱探测101

7.5.1 空间分辨光谱探测系统101

7.5.2 Al/NC复合薄膜空间分辨光谱102

7.6 纳米铝复合含能材料反应动力学106

参考文献107

第8章 脉冲激光加热纳米铝复合硝化纤维含能材料热反应动力学模拟108

8.1 概述108

8.2 “热点”模型109

8.2.1 纳米粒子对脉冲激光的热响应110

8.2.2 Arrhenius类型的化学反应111

8.2.3 反应后区域的温度112

8.3 “热点”热量和化学反应的传播113

8.4 化学反应直径116

8.5 纳米粒子尺寸和脉冲宽度对烧蚀阈值的影响118

参考文献119