2025年12月常州大学低碳清洁能源与安全高效燃烧科研团队孙运兰教授课题组2023级硕士研究生张明龙在Combustion and Flame期刊发表了题为“Aluminum-lithium alloy modified by polyurethane to improve its stability and combustion performance”的研究论文。
铝锂（Al-Li）合金粉末因其优异的热性能和燃烧性能，在高能材料领域展现出巨大的应用潜力。然而，锂的高反应活性对其耐久性和与推进剂组分的相容性构成挑战，最终降低了Al-Li合金粉末的性能，限制了其在推进系统中的应用。为了解决这一问题，本研究以异佛尔酮二异氰酸酯（IPDI）和乙二醇（EG）为原料，通过缩合反应制备了聚氨酯（PU），用于在Al-Li合金表面包覆5 wt.%的锂（Al-Li5）。采用原位生长法成功制备了Al-Li5@PU复合材料。与Al-Li5相比，Al-Li5@PU复合材料不仅在稳定性和热响应性能方面表现出显著提升，而且点火延迟时间缩短，燃烧效率也得到提高。这项研究不仅为提高Al-Li5合金粉末的稳定性提供了一种解决方案，而且有效提高了其燃烧性能，从而为其应用奠定了基础。
该论文第一作者张明龙是常州大学2023级动力工程及工程热物理专业硕士研究生，常州大学孙运兰教授为通讯作者，常州大学是第一作者和通讯作者单位。该研究成果得到了国家自然科学基金面上和江苏省“青蓝工程”提供的项目资助！
二、作者简介
第一作者：张明龙，男，汉族，中共党员，安徽安庆人。2023年考入常州大学石油与天然气工程学院攻读动力工程及工程热物理学术硕士学位，师从孙运兰教授，主要研究方向为铝锂合金稳定性及点火燃烧研究。以第一作者身份发表SCI一区TOP论文1篇及发明专利一项。
通讯作者：孙运兰，女，山东临沂人，博士，教授, 博导/硕导，常州大学低碳清洁能源与安全高效燃烧科研团队负责人，先后入选江苏省六大人才高峰、安徽省学术技术带头人、安徽省高校优秀青年人才、江苏省“双创计划”科技副总、常州市三八红旗手、常州大学五一巾帼标兵、常宝股份有限公司企业中心技术外部专家等；担任科技部重点研发计划项目评审专家、国家自然科学基金委通讯评议专家、教育部学位中心——学位论文评审专家，多次担任中国工程热物理学会燃烧学学术会议分会场主席。近年来，主持国家自然科学基金5项，省部级和产学研合作项目30余项，主研完成国家科技部国家重点研发计划子课题和国家安全重大基础研究973子课题2项，主要研究工作发表在燃烧领域国际顶级期刊《Combustion & Flame》、《Energy》、《Fuel》、《Journal of Hazardous Materials》、《Applied Surface Science》、《Chinese Journal of Aeronautics》和《International Journal of Hydrogen Energy》等。合计发表学术论文170余篇，其中被SCI收录130余篇，授权国家发明专利/软件著作权30余件。
三、英文摘要
Aluminum-lithium (Al-Li) alloy powder exhibits significant promise for applications in high-energy materials due to its remarkable thermal and combustion properties. Nevertheless, the high reactivity of Li poses challenges in terms of its durability and suitability with propellant components, which ultimately reduces the performance of Al-Li alloy powder and limits their use in propulsion systems. To address this issue, polyurethane (PU) was prepared by a condensation reaction using isophorone diisocyanate (IPDI) and ethylene glycol (EG) as the primary materials to coat Al-Li alloy with 5 wt.% Li (Al-Li5). The Al-Li5@PU composite was successfully prepared by an in-situ growth method. Compared with the Al-Li5, the Al-Li5@PU composite not only shows significant improvement in stability and thermal response properties, but also its ignition delay time is shortened, and the combustion efficiency is improved. This study not only provides a solution to improve the stability of Al-Li5 alloy powder but also effectively improves its combustion performance, thus laying a foundation for its application.
四、Graphical Abstract
五、原文链接
https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2025.114700
六、期刊简介
Combustion and Flame：中科院大类分区1区 （2025年3月最新升级版），2024-2025最新影响因子6.20，2025年最新CiteScore=10.90.
撰稿：23级硕士生张明龙
审核：朱宝忠
