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针对 Al-Li 合金高 reactivity 导致的稳定性与相容性问题，研究人员采用高能球磨法，以 PTFE 和石蜡（WAX）为功能涂层改性 Al-Li 合金。发现 PTFE 可提升热反应与燃烧性能，WAX 能增强抗氧化性，为 Al-Li 合金实际应用提供新路径。
在能源材料领域，铝（Al）因高能量密度、高燃烧温度和成本优势，被广泛应用于推进剂、炸药等领域。然而，铝粉表面厚氧化层会导致点火延迟长、燃烧效率低，出现燃烧不完全、团聚及点火失败等问题。铝基合金燃料如 Al-Mg、Al-Li 等通过合金化方法改善了性能，其中 Al-Li 合金因锂（Li）的高 reactivity、低熔点和高燃烧热（43.1 MJ/kg）备受关注。但锂的高 reactivity 使高锂含量合金材料在储存和加工中易氧化，影响稳定性和与其他含能材料的相容性。
为解决这些问题，唐山伟豪镁粉有限公司等国内研究机构的研究人员开展了相关研究，成果发表在《Applied Surface Science》。该研究利用高能球磨法，将聚四氟乙烯（PTFE）和石蜡（WAX）作为功能涂层对 Al-Li 合金进行改性，制备了 Al-Li/PTFE 和 Al-Li/PTFE/WAX 复合粉末，旨在提升其燃烧性能和抗氧化性，拓展实际应用潜力。
研究主要采用的关键技术方法包括高能球磨法制备复合粉末，通过热分析（如差示扫描量热法等）研究热氧化特性，利用高速摄像机观察燃烧过程，借助扫描电子显微镜（SEM）表征颗粒形貌和结构，以及接触角测量评估抗氧化性能等。
材料与复合粉末制备
使用纯度 99.5% 的 Al-5wt% Li 粉末、PTFE、石蜡（WAX）和乙酸乙酯等试剂。复合粉末制备流程如图 1a 所示，通过高能球磨将 Al-Li 合金粉与不同比例的 PTFE、WAX 混合，形成复合涂层。
形貌与结构表征
SEM 观察显示，原始 Al-Li 合金反应活性高，样品制备过程中易表面氧化。与物理混合的 Al-Li@PTFE 相比，高能球磨后的 Al-Li@PTFE 复合颗粒形貌显著改变，PTFE 含量增加使颗粒球形度降低，粒径分布更集中，PTFE 涂层更紧密附着。
热分析与燃烧性能
Al-Li/PTFE 复合材料的热分析表明，添加 10% 和 15% PTFE 使热氧化放热峰温度显著降低，焓值分别增加 1.49 倍和 2.1 倍。高速摄像机记录的燃烧过程显示，PTFE 含量从 10% 增至 30% 时，燃烧加剧，燃烧持续时间减少 50%，燃烧残渣团聚也减少。这表明 PTFE 通过促进氟铝反应、减少凝聚相产物（如 AlF?在 1277°C 升华，而 Al?O?沸点 3000°C）、引发颗粒碎裂（微爆）等机制提升燃烧效率。
抗氧化性能与相容性
通过球磨引入 WAX，其高温相转变（熔化）后渗入金属颗粒表面微裂纹，形成连续保护膜。Al-Li/10PTFE/2WAX 复合粉末接触角达 131.15°，表明抗氧化性显著增强，相容性改善。PTFE 的低表面能和化学稳定性形成保护膜阻止铝颗粒与氧气直接接触，高温下分解产生含氟活性基团与氧化铝反应生成氟化铝（AlF?），消耗表面氧化物并抑制新氧化反应，与 WAX 的协同作用使复合粉末涂层更致密完整。
结论与意义
本研究通过高能球磨法成功制备了具有可调燃烧性能和优异抗氧化性的 Al-Li/PTFE 及 Al-Li/PTFE/WAX 复合粉末。PTFE 提升了热反应活性和燃烧效率，减少燃烧团聚；WAX 的高温相转变增强了抗氧化性和相容性。研究为解决 Al-Li 合金储存、加工中的稳定性问题提供了有效途径，拓展了其在推进剂、含能材料等领域的应用前景，为高性能金属基含能材料的设计与制备提供了新思路。
