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环境因素对纳米铝粉活性影响规律的研究

李颖  
【摘要】:本文以激光-感应复合加热法制备的纳米铝粉为基础,研究了环境因素对纳米铝粉活性的影响。从湿度控制装置的研制到纳米铝粉活性测量方法和装置的完成,系统地介绍了湿度对于纳米铝粉活性影响试验的全过程。使用同样的方法,研究了温度和时间对于纳米铝粉活性的影响。 湿度的控制采用了双温法和饱和盐法来控制,活性测量采用了气体容量法和氧化还原滴定法。试验结果表明环境的湿度对于纳米铝粉的活性有着很大的影响。纳米铝粉的放热热焓随着存储环境湿度的增加在相应地减少,活性测量的结果与热焓的变化有着一致性。说明利用气体容量法测量的活性铝含量和热分析中热焓的变化可以作为表征纳米铝粉活性的一个指标。湿度和时间对于纳米铝粉活性的影响,在开始阶段的氧化都是很明显的,后期氧化速度变慢。温度对纳米铝粉活性的影响,在不高于300℃条件下保温24h 后,发现纳米铝粉的活性反而有所增加,而在400℃条件下保温24h后,纳米铝粉的活性开始显著下降。 热分析试验表明,纳米铝粉的热行为与普通铝粉有着明显的不同,在较低温度就开始了放热行为。在升温过程中,纳米铝粉至少存在二次氧化行为。从高分辩透射电境照片清楚地看到原始纳米铝粉被一层3nm 厚的非晶态氧化铝壳层包覆着,随着不同湿度条件下放置后,壳层厚度逐渐增加到了5nm,之后就不再继续增加。并且,在照片中,于纳米铝粉颗粒芯部发现了非晶态的结构,同时观察到纳米铝粉芯部晶界处的氧化行为。从这些变化中,可以看出纳米铝粉的氧化在逐步增加,验证了DSC-TG 中热焓的减少,和活性测量中活性铝含量的减少。 最后,本文对纳米铝粉的氧化机理进行了探讨。


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1 李颖;环境因素对纳米铝粉活性影响规律的研究[D];华中科技大学;2005年
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