Al-Mg及Al-Mg-Li合金燃料的氧化性能研究.pdf

1、鋁基合金材料在作推進(jìn)劑、炸藥和煙火等含能配方中的燃料添加劑方面有著不可替代的地位。本文利用緊耦合氣霧化法制備了Al-Mg合金和Al-Mg-Li合金粉末，研究了Al-Mg/H2O體系反應(yīng)特性和Al-Mg-Li三元合金的氧化性能。
　　利用聯(lián)機(jī)電腦系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)了高壓反應(yīng)釜內(nèi) Al0.5Mg0.5/H2O體系的反應(yīng)過程，針對(duì)反應(yīng)體系的T-t曲線進(jìn)行分析，提取并定義了反應(yīng)過程的三個(gè)特征溫度點(diǎn)（包括反應(yīng)放熱起始溫度、反應(yīng)最高速率溫度、反應(yīng)結(jié)

2、束溫度）和三個(gè)特征參數(shù)（包括反應(yīng)起始溫度、反應(yīng)放熱速率、反應(yīng)放熱量），從而建立了Al0.5Mg0.5/H2O反應(yīng)的評(píng)價(jià)體系，作為評(píng)價(jià) Al0.5Mg0.5/H2O體系反應(yīng)性能的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)此方法，分析研究了粉末粒徑、原料儲(chǔ)存條件、加熱功率、水燃摩爾比和反應(yīng)溶液 PH值五方面對(duì)Al0.5Mg0.5/H2O反應(yīng)特性的影響，得出體系的最佳反應(yīng)條件。Al0.5Mg0.5合金能與H2O完全反應(yīng)，說明添加 Mg元素使 Al0.5Mg0.5合金粉活性升

3、高，也為金屬粉/水反應(yīng)燃料更好地應(yīng)用于推進(jìn)劑中提供了數(shù)據(jù)支持。
　　Al-Mg合金在與水反應(yīng)方面優(yōu)異的氧化性能在改善傳統(tǒng) Al/H2O體系的性能方面具有重要意義。為進(jìn)一步提高Al-Mg合金氧化性能，本文在Al-Mg二元合金基礎(chǔ)上加入了Li元素，研究了Al-Mg-Li三元合金的氧化性能。
　　利用熱重/差熱分析法(TG/DTA)測(cè)試了成分為Al0.55Mg0.4Li0.05到Al0.55Mg0.4Li0.05間的Al-Mg-L

4、i合金的氧化性能。結(jié)果表明，對(duì)于鎂含量10％-30%的合金，第一個(gè)氧化峰出現(xiàn)在417-480 ℃，第二個(gè)氧化峰出現(xiàn)在989-1098 ℃，且氧化溫度隨著鎂含量增加而降低；鎂含量為40%的合金第一個(gè)氧化峰出現(xiàn)在458 ℃，第二個(gè)氧化峰出現(xiàn)在540 ℃，且此溫度后再無放熱峰出現(xiàn)。在合金氧化過程中，合金中的Li、Mg元素首先發(fā)生選擇性氧化并從中間相分離，選擇性氧化過程中形成的多孔狀結(jié)構(gòu)促進(jìn)了合金中剩余Al相的氧化。Al0.55Mg0.4Li0