微米级铝颗粒热氧化特性

• 作者: 刘建忠 周俊虎 周禹男 杨卫娟 王健儒 王架皓 许团委
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 工学
• 关键词: 微米铝粉 热氧化特性 动力学 微观形貌 表观活化能
• 年，卷（期）: 2017,（8）
• 所属期刊栏目: 研究论文
• 页码范围: 667-674
• 页数: 8页
• 分类号: TJ55|V512
• 字数: 3745字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2017.08.009

摘要

利用同步热分析技术,以10 K·min-1的加热速率将3种微米铝粉从室温加热至1110℃,分析获得的热重-微商热重-差热分祈曲线,并通过Satava-Sestak积分法计算得到氧化反应的动力学参数及最可几机理函数;利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)对不同阶段的氧化产物进行观察分析.结果表明,粒径越小的铝粉,越容易被氧化,其氧化程度也越深.微米铝粉的氧化过程可分为三个阶段:阶段Ⅰ,温度低于550℃,反应非常缓慢,Al颗粒表面的无定形氧化铝层缓慢生长;阶段Ⅱ,550 ～ 670℃,氧化层由无定形氧化铝向γ-Al2O3转变,新形成的y-Al2O3层不能在Al颗粒表面形成一个连续完整的外壳,裸露的Al与氧气接触,因此在阶段Ⅱ开始时,氧化速率迅速增大,当γ-Al2O3层完全覆盖Al核后,氧化速率迅速降低;阶段Ⅲ,670～1110 ℃,在内部熔融态Al受热体积膨胀及氧化铝由γ-Al2O3向α-Al2O3转变引起表面积收缩的共同作用下,颗粒表面氧化壳层产生裂缝或破碎,活性Al释放,氧化反应非常剧烈,最终生成稳定的α-Al2O3.粒径越小的Al粉,其氧化反应的表观活化能越低,反应越容易进行;3种样品的热氧化反应均符合边界控制模型函数R3∶G(α)=G(α)=1-(1-α)1/3,温度适用范围550 ～1110℃.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘建忠	浙江大学能源工程学院	377	4672	35.0	46.0
2	周俊虎	浙江大学能源工程学院	510	6847	39.0	54.0
3	杨卫娟	浙江大学能源工程学院	117	1388	20.0	33.0
4	周禹男	浙江大学能源工程学院	9	19	3.0	4.0
5	王架皓	浙江大学能源工程学院	2	7	1.0	2.0