Mg-Al合金在空气中燃烧时Mg的优先反应特性及Al的氮化反应机理

摘要：

为了分析铝合金燃烧过程中存在的不同金属相间对氧气的竞争反应特性,采用热重-差示扫描量热(TG-DSC)对镁铝二元合金的氧化性能进行分析;采用X射线衍射仪(XRD)对反应前后样品的相组成进行检测;采用扫描电子显微镜(SEM)对反应物及产物的形貌进行观测;采用自制的燃烧反应装置对镁铝合金粉在空气中的燃烧过程进行了研究.结果表明,Mg-Al合金在空气中反应时,镁与氧气的反应优先于铝与氧气的反应;在10℃/min的升温速率下,镁与氧气的优先反应不能阻碍Al的氧化,二者的氧化产物会继续反应生成MgAl2O4,该反应在温度高于800℃时变得更加明显;当镁铝合金发生燃烧时能观测到粒子的微爆现象,Mg与氧气的优先反应使得铝与N2反应生成AlN;释能途径不同,使得铝的燃烧放热出现巨大的差别,当铝转化为AlN,其反应放热大大减少(约为12kJ/g),只有其被氧化成Al2O3时放出热量的40％.

关键词：物理化学、Mg-Al合金、AlN、优先氧化、氮化反应机理、微爆反应

所属期刊栏目：45

分类号：TJ55;O64(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金No.21905224

在线出版日期：2022-07-18（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：222-228