使铝合金粉末在700&176;C之前燃烧完全的可行性方案

几种主要活性元素对铝粉氧化燃烧性能的影响规律1、Mg的添加对铝粉氧化燃烧性能的影响Mg在铝粉中存在形式随着含量提升而改变,铝粉的氧化燃烧性能也随之改变。当Mg含量低于10wt.%时,Mg主要固溶于Al基体中,此时氧化放热峰温度高于1100ºC;当Mg含量低于30wt.%时,除开固溶于Al基体中的Mg,剩余的均与Al合金化生成中间相Al3Mg2,此时氧化放热峰温度提前至740ºC左右;当Mg含量高于30wt.%时,出现了新相Al12Mg17,此时氧化放热峰温度提前至560ºC左右。由此可见,Mg的添加不仅能促使铝粉燃烧完全,而其在铝粉中的存在形式更是对氧化燃烧温度有着巨大的影响。2、Li的添加对铝粉氧化燃烧性能的影响Li在铝中具有很大的固溶度,在600ºC时更是达到了4.2wt.%。其中根据Al-1Li以及Al-3Li粉末的TG-DTA测试结果,低含量Li的添加便能使铝粉燃烧完全,并伴随着巨大的能量释放。但是,通过与单质铝粉的TG-DTA测试结果对比发现,低含量Li的添加对于粉末氧化燃烧温度并没有多大影响,氧化放热峰均出现在1065ºC左右。由此可见,Li的添加主要是促进粉末氧化燃烧完全。3、稀土Ce和Eu的添加对铝粉氧化燃烧性能的影响稀土的添加对铝粉的组织结构能够产生较大的影响。其中稀土能使粉末的晶粒得到细化,促进活泼组元的氧化,这能一定程度上降低氧化燃烧温度。Al-20Mg-1Ce较之Al-20Mg,氧化放热峰提前至560ºC便是很好的体现。另外稀土本身也属于易燃烧质,能够促进粉末的氧化燃烧,而且较之其它元素,Eu的氧化膜致密度小于1,这有利于粉末的完全氧化。由此可见,稀土的添加不仅能够促使粉末氧化燃烧完全,也能一定程度上降低氧化放热峰的温度。合金配方的设计根据上述元素对铝粉氧化燃烧性能的影响规律,为使粉末在700ºC之前氧化燃烧完全,并放出巨大的能量,设计了如下合金粉末配方:1、Al-20Mg-1Li以及Al-20Mg-3LiLi的添加能够促进粉末在740ºC左右的氧化燃烧,此配方旨在使粉末能在---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---此温度条件下燃烧完全,并放出巨大的能量。2、Al-30Mg-1Li以及Al-30Mg-3Li通过加大Mg含量,使氧化放热峰提前至560ºC左右,而Li的存在能够大大促进此温度下的氧化燃烧,此配方旨在增大560ºC时的氧化放热峰面积,最好能在此温度下一次性燃烧完全。3、Al-20Mg-1Ce-1Li以及Al-20Mg-1Ce-3LiCe的添加使得Al-20Mg-1Ce氧化放热峰提前至560ºC左右,此配方旨在提高粉末理论热焓的前提下使其产生30wt.%Mg含量的氧化燃烧性能,并且Li的添加能够促进粉末560ºC时的氧化燃烧,使得粉末的燃烧放热焓得到进一步提升。4、Al-20Mg-1Eu-1Li以及Al-20Mg-1Eu-3LiEu具有Ce所具备的性能,并且在此基础上,其活性更高,更能促进粉末的氧化燃烧。而且相比Ce,Eu的氧化膜致密度小于1,这有利于粉末的完全氧化燃烧,故设计此配方。对上述配方的合金粉末进行TG-DTA测试,根据测试结果,选出符合预期的配方,并进行下一步的微调,以期达到最优性能。---本文来源于网络,仅供参考,勿照抄,如有侵权请联系删除---

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