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同步热分析法研究超级铝热剂Al/MnO2的热安定性
引用本文:宋佳星,方向,郭涛,丁文,姚淼,王浩,张晓南.同步热分析法研究超级铝热剂Al/MnO2的热安定性[J].材料科学与工艺,2019,27(2):64-69.
作者姓名:宋佳星  方向  郭涛  丁文  姚淼  王浩  张晓南
作者单位:陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007;陆军工程大学野战工程学院,南京,210007
基金项目:国家自然科学基金资助项目(51673213).
摘    要:为研究超级铝热剂Al/MnO_2的热安定性,利用水热法制备纳米级MnO_2,采用透射电子显微镜(TEM)对纳米Al粉的氧化层厚度进行表征,计算出Al粉中纯Al的质量分数,从而确定更优配比.采用超声共混法制备得到超级铝热剂Al/MnO_2,利用X射线衍射技术(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对超级铝热剂Al/MnO_2的晶型和形貌进行表征,采用热重-差示扫描同步热分析技术(TG-DSC)在不同升温速率条件下研究了超级铝热剂Al/MnO_2的非等温热行为,通过微分Kissinger法和积分Ozawa法计算样品的活化能,对活化能计算结果进行对比.结果表明:水热法制备得到的纳米级MnO_2呈短棒状,晶型为α型,球状Al粉氧化层厚度约5 nm,纯Al质量分数约64.5%,超级铝热剂Al/MnO_2铝热反应的温度区间为540~570℃,放热量约930 J/g;利用Kissinger法和Ozawa法拟合相关性较高,计算得到的活化能分别为429.1和421.9 kJ/mol.两种方法计算得到的活化能结果相近且数值较高,表明超级铝热剂Al/MnO_2具有较好的热安定性,安全性能良好.

关 键 词:超级铝热剂  同步热分析  热安定性  动力学  活化能
收稿时间:2017/7/5 0:00:00

Study on thermal stability of superthermite Al/MnO2 by simultaneous thermal analysis
SONG Jiaxing,FANG Xiang,GUO Tao,DING Wen,YAO Miao,WANG Hao and ZHANG Xiaonan.Study on thermal stability of superthermite Al/MnO2 by simultaneous thermal analysis[J].Materials Science and Technology,2019,27(2):64-69.
Authors:SONG Jiaxing  FANG Xiang  GUO Tao  DING Wen  YAO Miao  WANG Hao and ZHANG Xiaonan
Affiliation:College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China,College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China,College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China,College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China,College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China,College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China and College of Filed Engineering, Army Engineering University, Nanjing 210007, China
Abstract:
Keywords:superthermite  TG-DSC  thermal stability  kinetics  activation energy
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