纳米铝热剂是一种由纳米Al粒子和纳米金属氧化物粒子组成的混合物。相对于传统的铝热剂,由于尺寸效应,纳米铝热剂在热力学性能和燃烧学性能方面具有显著的提升。因此,如果将纳米铝热剂应用于传统铝热剂所运用的各个领域如制备金属和合金、焊接、合成新型材料和火工品等,有望对这些领域带来革新性的进步。其中,纳米铝热剂作为一种新型含能材料,其薄膜形态的产品——纳米铝热剂含能桥膜——在火工品方面具有独特的应用前景。因此,如何制备纳米铝热剂膜产品,成为将纳米铝热剂运用于火工品含能桥膜这一特殊领域的关键。本文采用电泳沉积法制备了四种新型纳米铝热剂膜。研究为电泳沉积法制备新型纳米铝热剂膜提供了合适的分散介质解决方案,解决了实现电泳沉积的核心问题。从理论上探索了纳米铝热剂膜中两相粒子的电泳沉积动力学行为对组成的影响规律,并在制备各种纳米铝热剂膜中进行了验证。考察了控制纳米铝热剂膜组成的可行方法和适用条件,从而为电泳沉积各种新型纳米铝热剂膜的实际应用提供了理论基础和实践指导。本文的主要研究内容及其结论如下:利用电泳沉积法成功制备了四种纳米铝热剂膜:纳米Al/Fe2O3铝热剂膜、纳米Al/Co3O4铝热剂膜、纳米Al/Ni O铝热剂膜以及纳米Al/Mo O3铝热剂膜。适用于制备各种纳米铝热剂膜的分散介质分别如下:(1)纳米Al/Fe2O3铝热剂膜,乙醇-乙酰丙酮(体积比1:1)的混合溶液,粉体浓度:1 g·L-1;(2)纳米Al/Co3O4铝热剂膜,含硝酸浓度0.00025 M的乙醇-乙酰丙酮(体积比1:1)的混合溶液,粉体浓度:1 g·L-1;(3)纳米Al/Ni O铝热剂膜,含硝酸浓度0.00025 M的乙醇-乙酰丙酮(体积比1:1)的混合溶液,粉体浓度:2 g·L-1;(4)纳米Al/Mo O3铝热剂膜,含PEI浓度0.01g·L-1的异丙醇,粉体浓度:1 g·L-1。所制备的四种纳米铝热剂膜中铝和金属氧化物粒子随机均匀混合,两相粒子之间具有良好的界面接触。对于纳米Al/Fe2O3铝热剂膜、纳米Al/Co3O4铝热剂膜和纳米Al/Ni O铝热剂膜,膜中的Al粒子和金属氧化物粒子均保持为纳米尺寸大小,获得了纳米级别的反应界面接触;对于纳米Al/Mo O3铝热剂膜,膜中Al粒子仍保持纳米尺寸大小,而Mo O3粒子的粒度分布较广,有微米级的粒子存在。通过对电泳沉积动力学的理论计算发现,两相纳米粒子各自单独的电泳沉积动力学行为对纳米铝热剂膜的组成存在影响:在两种纳米粒子电泳沉积动力学行为属于线性关系控制区域的时间范围内时,其组成基本保持不变;当其中一种纳米粒子的电泳沉积动力学行为转换属于抛物线关系控制区域时,复合膜层的组成 将随时间发生变化。此结论在电泳沉积制备各种纳米铝热剂膜中均得到验证。在一定的范围内,电泳沉积法制备的四种纳米铝热剂膜的铝-金属氧化物当量比(Φs)均与悬浮液中的当量比(Φd)成线性关系,因此,可以通过调节悬浮液中铝-金属氧化物的比例来控制电泳沉积制备的纳米铝热剂膜的组成。电泳沉积的纳米铝热剂膜的当量比对其热力学性能有显著影响。对于纳米Al/Fe2O3铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.32时,其放热量为1582.6 J·g-1;对于纳米Al/Co3O4铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.56时,其放热量为1527.1 J·L-1;对于纳米Al/Ni O铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.23时,其放热量为931.1·L-1;对于纳米Al/Mo O3铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.47时,其放热量为1962.5 J·g-1。电泳沉积法制备的四种纳米铝热剂膜都能成功点火燃烧,且燃烧性能同样受纳米铝热剂膜的当量比的影响。对于纳米Al/Fe2O3铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.32时,其火焰速度为52.9 m·s-1;对于纳米Al/Co3O4铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.56时,其火焰速度为36.6m·s-1;对于纳米Al/Ni O铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.23时,其火焰速度为43.4 m·s-1;对于纳米Al/Mo O3铝热剂膜,当其当量比(Φs)为1.32时,其火焰速度为28.6 m·s-1。