КИНЕТИКА ОКИСЛЕНИЯ НАНОРАЗМЕРНОГО ПОРОШКА Al-Cu ПРИ НАГРЕВЕ В ВОЗДУХЕ
А.Г. Коротких1,2, А.Б. Годунов1, И.В. Сорокин1
1Томский политехнический университет, 634050 Томск, Россия
korotkikh@tpu.ru
2Томский государственный университет, 634050 Томск, Россия
Ключевые слова: термический анализ, температура окисления, скорость нагрева, алюминий, медь, Alex, нанопорошок, оксид металла, энергия активации
Страницы: 38-48
Аннотация
Использование наноразмерных порошков металлов является перспективным направлением при разработке современных энергетических композиций, благодаря их высокой реакционной способности и интенсивному тепловыделению при контакте с окислителем и горении. Представлены результаты совмещенного ТГ-ДСК анализа нанопорошков алюминия Alex и соединения Al-Cu, полученных методом электрического взрыва проводников, при постоянных скоростях нагрева 2, 4, 20 °С/мин в воздухе в диапазоне температур 30 ÷ 1 300 °С. Установлено, что нанопорошки Alex и Al-Cu интенсивно окисляются при нагреве в воздухе до температуры 600 °С за счет диффузии окислителя через пористый оксидный слой Al2O3 и возможного образования открытых поверхностей активного металла при фазовом изменении кристаллической решетки оксида металла. Методами Фридмана и Киссинджера-Акахиры-Саноуза получены зависимости энергии активации окисления от степени конверсии (окисленности) наноразмерных порошков металлов. Показано, что энергия активации нанопорошков Alex и Al-Cu зависит от степени конверсии (стадий окисления) и находится в диапазоне 78 ÷ 307 и 99 ÷ 430 кДж/моль соответственно.
DOI: 10.15372/FGV20220204 |
