一种高能燃烧剂及其制备方法与流程

1.本发明涉及管柱切割用的燃烧剂技术领域，尤其涉及一种高能燃烧剂及其制备方法。


背景技术：

2.高热剂切割技术是利用高热剂燃烧产生的高温高速熔融金属射流来切割金属材料的一种技术，具有器材体积小、重量轻、携带方便、价格便宜等优点。
3.高热剂特指能产生铝热反应类高热效应的烟火药剂，它由金属粉和能与该金属粉起反应的金属氧化物混合制成。且现有技术中常见的高热剂主要有铁铝高热剂，铁铝高热剂虽然其发火点可高达1300℃，使用安全。
4.然而，现有技术的铁铝高热剂在应用于管柱切割或穿孔时，由于燃烧后输出能量不足，燃烧产生的热量不足，进而容易导致切割失败，如果为了提高燃烧热量而加大铁铝高热剂的用量，虽然能够一定程度上提高其切割时的能量，但是由于加大用量导致其切割性能无法控制，进而容易导致切割器本体破裂，无法满足实际切割需求。
5.为此，本发明提供一种高能燃烧剂及其制备方法。


技术实现要素：

6.为了解决上述现有技术中的高热剂难以满足实际切割要求的问题，本发明提供一种高能燃烧剂及其制备方法。以金属氧化物作为氧化剂，以ti粉和al粉的混合物作为还原剂，将其与产气剂、粘接剂混匀，进而获得高能燃烧剂，从而获得燃烧输出能量高：燃烧时产生的温度高，有较长的燃烧持续时间，总体火焰面积大且稳；且本发明的高能燃烧剂的适用性强：可以根据不同的需要，加工成各种规格和形状的预制燃块，满足不同的使用要求。
7.本发明的一种高能燃烧剂及其制备方法是通过以下技术方案实现的：
8.本发明的第一个目的是提供一种高能燃烧剂，按照质量百分比计，由以下组分组成：
9.氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；
10.其中，所述氧化剂为cuo、fe2o3、fe3o4和nio中的任意两种或多种；
11.所述还原剂为ti粉和al粉的混合物。
12.进一步地，所述粘接剂为聚丙烯酸酯。
13.进一步地，所述产气剂为聚四氟乙烯，且所述产气剂的颗粒度为400～625目。
14.进一步地，当氧化剂为cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物时，其中，cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为(0.8～1.2):(1.8～2.2):(3.8～4.2):(2.8～3.2)。
15.进一步地，当氧化剂为cuo和fe2o3时，其中，cuo和fe2o3的质量比为(2.8～3.2):(6.8～7.2)。
16.进一步地，所述氧化剂的颗粒度为500～800目。
17.进一步地，所述还原剂中，ti粉和al粉的质量比为(1.8～2.2):(7.8～8.2)；
18.且ti粉的颗粒度为200～300目，al粉的颗粒度为600～800目。
19.本发明的第二个目的是提供一种上述高能燃烧剂的制备方法，包括以下步骤：
20.步骤1，按照以下质量百分比配比，称取相应质量的制备原料，备用：
21.氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；
22.步骤2，将称取好的粘结剂分散于有机溶剂中，随后加入氧化剂、还原剂和产气剂，混合均匀后获得黏稠状的混合物料；
23.步骤3，将获得的混合物料进行造粒，过200～300目筛，获得的粉末状混合物料即为所述高能燃烧剂。
24.进一步地，还包括步骤4，将获得的粉末状混合物料压制成型，获得块状的高能燃烧剂。
25.进一步地，所述有机溶剂为丙烯酸丁酯。
26.本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：
27.本发明的高能燃烧剂利用铝热反应的原理，利用ti粉的加持反应，所燃烧输出能量高，燃烧时产生的温度高，反应过程中添加产气剂，使燃烧持续时间加长，总体火焰面积大且稳定。
28.本发明的高能燃烧剂的适用性强：可以根据不同的需要，加工成各种规格和形状的预制燃块，满足不同的使用要求。
附图说明
29.图1为本发明实施例1的药柱的结构示意图；
30.图2为本发明实施例1的用于检测药柱性能的装置示意图。
31.图3为本示例中高能燃烧剂中添加聚四氟乙烯与未添加该组分的配方测试性能结果。
具体实施方式
32.本发明考虑到普通高热剂的热量及其生产质量性能无法控制且不可预测，在下井切割中配合切割器无法切割管柱导致作业失败。本发明提供一种综合性能优良、组成相对简单的新型高能燃烧剂的制备方法，以及一种通过地面验证得到其质量性能的预测数据的方法，能够应用于井下管柱的切割。
33.下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
34.本发明提供一种高能燃烧剂，按照质量百分比计，由以下组分组成：
35.氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；
36.需要说明的是，本发明采用的氧化剂可选自原料来源方便的cuo、fe2o3、fe3o4和nio中的任意两种或多种，比如可选自其中两种，即cuo和fe2o3的混合物作为氧化剂，且当氧化剂为cuo和fe2o3的混合物时，其中，cuo和fe2o3的质量比为(2.8～3.2):(6.8～7.2)，可优选为cuo和fe2o3的质量比为3:7；也可以选用多种，即cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且当氧化剂为cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物时，其中，cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为(0.8～1.2):(1.8～2.2):(3.8～4.2):(2.8～3.2)，可优选为cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为1:2:4:3。
37.本发明为了使得本发明制备的高能燃烧剂在燃烧时，能够产生更高的热能，使得铝热反应更加强烈，本发明优选的以ti粉和al粉的混合物作为还原剂，通过增加ti粉协同铝粉进行反应，以比传统单独使用铝粉释放更多的热能。且为了保证对铝热反应的增强效果，优选的ti粉和al粉的质量比为(1.8～2.2):(7.8～8.2)，更优选为2:8，且其中，ti粉的颗粒度为200～300目，al粉的颗粒度为600～800目。
38.本发明优选的以聚四氟乙烯作为产气剂，进而使得本发明制备的高能燃烧剂在使用过程中比传统不加产气剂或者添加其他火药类产气剂更加安全。且更优选的，以颗粒度为400～625目的聚四氟乙烯作为产气剂。
39.本发明优选聚丙烯酸酯作为粘结剂，将其与本发明其他组分复配形成本发明的高能燃烧剂后，能够提高其抗氧化性，使得本发明的高能燃烧剂能够长时间存放于空气中，保证本发明高能燃烧剂性能的稳定性，进而延长其使用寿命。
40.且本发明上述高能燃烧剂的制备方法如下：
41.步骤1，按照以下质量百分比配比，称取相应质量的制备原料，备用：
42.氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；
43.需要要说明的是，为了避免氧化剂和还原剂直接混合后，可能存在一定的摩擦燃烧风险，本发明首先将选自cuo、fe2o3、fe3o4和nio中的任意两种或多种金属氧化物混合均匀，形成组分均一的氧化剂；然后，另外取一容器，将ti粉和al粉混合均匀，形成组分均一的还原剂，备用。
44.步骤2，将称取好的粘结剂分散于有机溶剂中，随后加入氧化剂、还原剂和产气剂，混合均匀后获得黏稠状的混合物料；
45.需要要说明的是，本发明优选丙烯酸丁酯作为有机溶剂，且粘接剂聚丙烯酸酯在丙烯酸丁酯溶剂中具有良好的溶解性，进而有助于粘接剂聚丙烯酸酯与其他组分颗粒更好地均匀混合，且本发明优选的，丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为(75～85):(15～25)，更优选为丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20。
46.步骤3，将获得的混合物料进行造粒，过200～300目筛，获得混合物料粉末；
47.需要要说明的是，本发明采用以下方式进行造粒：采用手动或者机器搅拌的方式，将液态的混合物吹干后形成大颗粒，即实现造粒。
48.步骤4，将获得的混合物料粉末压制成型，即获得的所述高能燃烧剂；
49.需要要说明的是，本发明压制成型的工艺条件为：常温下，放入模具中在压机下成型，需要根据选择的模具形状，选择相应的压力和时间进行压制，使得松散的粉末状混合物料粉末形成具有模具相应的立体结构即可。比如，选择规则的圆柱形模具进行压制时，可采用5.5～6.5mpa的压力，压制2～10s。
50.实施例1
51.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
52.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
53.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
54.步骤1)制备氧化剂
55.以cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为1:2:4:3的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3、fe3o4和nio，并且混
匀，即获得氧化剂。
56.步骤2)制备还原剂
57.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
58.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
59.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
60.实施例2
61.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
62.氧化剂30％、还原剂35％、产气剂20％、粘接剂15％；
63.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
64.步骤1)制备氧化剂
65.以cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为1:2:4:3的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3、fe3o4和nio，并且混匀，即获得氧化剂。
66.步骤2)制备还原剂
67.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
68.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
69.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂30％、还原剂35％、产气剂20％、粘接剂15％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
70.实施例3
71.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
72.氧化剂42％、还原剂38％、产气剂12％、粘接剂8％；
73.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
74.步骤1)制备氧化剂
75.以cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为1:2:4:3的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3、fe3o4和nio，并且混匀，即获得氧化剂。
76.步骤2)制备还原剂
77.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al
粉混合均匀，即获得还原剂。
78.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
79.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂42％、还原剂38％、产气剂12％、粘接剂8％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
80.实施例4
81.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
82.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
83.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
84.步骤1)制备氧化剂
85.以cuo和fe2o3的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo和fe2o3的质量比为3:7的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3，并且混匀，即获得氧化剂。
86.步骤2)制备还原剂
87.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为1.8:8.2的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
88.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为78:22的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
89.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
90.实施例5
91.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
92.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
93.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
94.步骤1)制备氧化剂
95.以cuo和fe2o3的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo和fe2o3的质量比为2.8:7.2的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3，并且混匀，即获得氧化剂。
96.步骤2)制备还原剂
97.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2.2:7.8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
98.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为82:18的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
99.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接
剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
100.实施例6
101.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
102.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
103.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
104.步骤1)制备氧化剂
105.以cuo和fe2o3的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo和fe2o3的质量比为3.2:6.8的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3，并且混匀，即获得氧化剂。
106.步骤2)制备还原剂
107.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
108.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
109.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
110.实施例7
111.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
112.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
113.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
114.步骤1)制备氧化剂
115.以cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为0.8:1.8:4.2:3.2的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3、fe3o4和nio，并且混匀，即获得氧化剂。
116.步骤2)制备还原剂
117.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
118.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
119.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
120.实施例8
121.本实施例提供一种高能燃烧剂，且其制备原料由以下组分组成：
122.氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％；
123.且本实施例的高能燃烧剂的制备方法如下：
124.步骤1)制备氧化剂
125.以cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物作为氧化剂，且本实施例中，按cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为1.2:2.2:3.8:2.8的配比关系，分别称取相应质量的cuo、fe2o3、fe3o4和nio，并且混匀，即获得氧化剂。
126.步骤2)制备还原剂
127.另取一容器，按照ti粉和al粉质量比为2:8的配比，分别称取相应质量的ti粉和al粉混合均匀，即获得还原剂。
128.步骤3)以聚丙烯酸酯为粘接剂，以丙烯酸丁酯作为有机溶剂，按照丙烯酸丁酯溶剂与粘结剂的质量比为80:20的比例，将聚丙烯酸酯溶于丙烯酸丁酯溶剂中，获得粘接剂溶液，密封备用。
129.步骤4)以聚四氟乙烯为产气剂，按照氧化剂50％、还原剂35％、产气剂10％、粘接剂5％的配比，将上述制备的氧化剂、还原剂和聚四氟乙烯加入至上述粘接剂溶液中，搅拌混匀，获得液态的混合物，采用造粒机将获得的液态的混合物进行造粒处理，获得粒径为200-300目的颗粒粉末，即获得高能燃烧剂。
130.对比例1
131.本对比例与实施例1的区别仅在于：
132.本对比例中未添加产气剂聚四氟乙烯。
133.对比例2
134.本对比例与实施例1的区别仅在于：
135.本对比例中，仅以al粉作为还原剂。
136.试验部分
137.本发明以实施例1获得的高能燃烧剂和对比例1获得的高能燃烧剂为例，对实施例1获得的高能燃烧剂和对比例1获得的高能燃烧剂在不同压力下(35、55、75、115mpa)的切割性能进行测试，且采用的测试装置如图1和2所示，且测试结果如图3所示。
138.图1为用于盛放待测试的高能燃烧剂的药柱3的结构示意图，且如图1所示，可以看出，其主体呈圆柱体，且沿其高度方向上中部开设有贯穿通孔31，贯穿通孔31的作用主要有两个：一方面，便于灌装高能燃烧剂，使得待测试的高能燃烧剂在井下通过能量装置更加易于点燃；另一方面，使得待测试的高能燃烧剂燃烧过程产生的流体通过该结构，达到导流的作用。
139.且本发明采用的检测药柱性能的装置包括上述药柱3，且其结构如图2所示，包括引线1、点火针(电阻)2、药柱3、壳体4(壳体的高度为200mm，直径为100mm)、耐高温喷嘴5、挡圈6、挡板7、钢板8和多个螺栓9。
140.其中，壳体4内部为中空，且点火针2的下端设置于壳体4内，且点火针2的上端位于所述壳体4外部，且引线1分别与点火针2上端和壳体4外部相连接，组成点火回路。
141.药柱3设置于壳体4中部，耐高温喷嘴5螺纹连接与壳体4的尾部，且药柱3的底部与耐高温喷嘴5的上部之间设置有挡圈6；其中，挡圈6的材料可选为薄片或者标准挡圈，以通
过设置挡圈使成型后的高能燃烧剂安装在检测容器中而不脱落，能够进行正常测试。
142.且点火针2、药柱3与耐高温喷嘴5同轴设置。
143.待测试的高能燃烧剂由壳体4的上端装入，并由壳体4的上端进入至药柱3的贯穿通孔31内，且填装的高能燃烧剂与点火针的下端相接触，进而能够实现通过点火针2对高能燃烧剂点火。
144.挡板7设置于耐高温喷嘴5底部，且挡板7底部通过多个螺栓9固定有三层钢板7。
145.该装置的运作方式是：将待测试的高能燃烧剂填装于将检测装置按照如图2所示的结构安装好之后，可放入一个耐高压容器内，压力调节至指定位置后，点火启动，之后取出该装置，并检测钢板的穿透深度，以测得高能燃烧剂的燃烧穿透性能。
146.本发明采用上述测试装置和测试方法，将耐高压容器内的压力分别设置为35mpa、55mpa、75mpa和115mpa，以模拟井下的不同压力变化。且实施例1和对比例1的高能燃烧剂在压力为35mpa、55mpa、75mpa和115mpa的情况下，其对应的钢板的穿透深度数据记录如图3所示。
147.由图3可以看出，随着模拟井下的压力增大，实施例1和对比例1的高能燃烧剂燃烧穿透性能均有所下降。
148.且通过对比实施例1和对比例1的高能燃烧剂的燃烧穿透性能可以看出，本发明实施例1制备的高能燃烧剂的燃烧穿透性能明显优于对比例1的，说明本发明以聚四氟乙烯作为产气剂，不仅使得本发明制备的高能燃烧剂在使用过程中比传统不加产气剂或者添加其他火药类产气剂更加安全，而且还能够提高高能燃烧剂的燃烧穿透性能。
149.且本发明还对对比例2的高能燃烧剂的燃烧穿透性能(压力为55mpa下)进行了测试，且其测试结果表明，实施例1比对比例2对钢板的穿透性能(穿透深度)增加15％，说明本发明的还原剂对其燃烧穿透性能有着显著影响，本发明中，ti粉能够协同铝粉作用，使得本发明制备的高能燃烧剂在燃烧时，能够产生更高的热能，使得铝热反应更加强烈，进而有利于提高燃烧时产生的温度高，提高其切割时的切割效果。
150.显然，上述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

技术特征：
1.一种高能燃烧剂，其特征在于，按照质量百分比计，其制备原料由以下组分组成：氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；其中，所述氧化剂为cuo、fe2o3、fe3o4和nio中的任意两种或多种；所述还原剂为ti粉和al粉的混合物。2.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，所述粘接剂为聚丙烯酸酯。3.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，所述产气剂为聚四氟乙烯，且所述产气剂的颗粒度为400～625目。4.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，当氧化剂为cuo、fe2o3、fe3o4和nio的混合物时，其中，cuo、fe2o3、fe3o4和nio的质量比为(0.8～1.2):(1.8～2.2):(3.8～4.2):(2.8～3.2)。5.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，当氧化剂为cuo和fe2o3的混合物时，其中，cuo和fe2o3的质量比为(2.8～3.2):(6.8～7.2)。6.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，所述氧化剂的颗粒度为500～800目。7.如权利要求1所述的高能燃烧剂，其特征在于，所述还原剂中，ti粉和al粉的质量比为(1.8～2.2):(7.8～8.2)；且ti粉的颗粒度为200～300目，al粉的颗粒度为600～800目。8.一种权利要求1-7任意一项所述的高能燃烧剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤1，按照以下质量百分比配比，称取相应质量的制备原料，备用：氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；步骤2，将称取好的粘结剂分散于有机溶剂中，随后加入氧化剂、还原剂和产气剂，混合均匀后获得黏稠状的混合物料；步骤3，将获得的混合物料进行造粒，过200～300目筛，获得的粉末状混合物料即为所述高能燃烧剂。9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，还包括步骤4，将获得的粉末状混合物料压制成型，获得块状的高能燃烧剂。10.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙烯酸丁酯。

技术总结
本发明属于管柱切割用的燃烧剂技术领域，公开一种高能燃烧剂及其制备方法，所述高能燃烧剂按照质量百分比计，其制备原料由以下组分组成：氧化剂30％～50％、还原剂35％～40％、产气剂10％～20％、粘接剂5％～15％；其中，所述氧化剂为CuO、Fe2O3、Fe3O4和NiO中的任意两种或多种；所述还原剂为Ti粉和Al粉的混合物。本发明的高能燃烧剂的燃烧输出能量高：燃烧时产生的温度高，有较长的燃烧持续时间，总体火焰面积大且稳；且本发明的高能燃烧剂的适用性强：可以根据不同的需要，加工成各种规格和形状的预制燃块，满足不同的使用要求。满足不同的使用要求。满足不同的使用要求。


技术研发人员：秦子文
受保护的技术使用者：西安卡亚石油能源有限公司
技术研发日：2023.04.03
技术公布日：2023/7/18