气相反应介质中添加铝粉后的微观机理研究

利用ＯＭＡ谱仪及三台单色谱仪研究了爆炸激波管中铝粉在氢氧爆轰激励下快速反应的发射谱及辐射特性。研究发现:铝粉氧化反应主要机理是铝粉和氧反应；铝粉和水的反应是次要的。铝粉颗粒变细可以明显增强ＡｌＯ辐射强度，加快铝反应速率。利用我们研制的分光技术测量ＡｌＯ的三条振动谱线强度，确定了ＡｌＯ激发温度。测量表明:随着铝粉颗粒变细，ＡｌＯ激发温度明显提高。利用连续辐射谱确定的辐射温度同样说明添加铝粉可以提高反应温度。     

点火延迟时间对铝粉爆炸特性参数的影响

为了研究装置点火延迟时间对不同浓度粉尘爆炸压力和压力上升速率的影响,以铝粉为介质在5L圆柱形爆炸装置中进行系列爆炸实验。结果表明:装置点火延迟时间对铝粉爆炸压力和压力上升速率有十分显著的影响,且存在一个最佳点火延迟时间,此时最大爆炸压力最大;随着铝粉浓度的增加,最佳点火延迟时间先增加后保持不变。最佳点火延迟时间下的最大爆炸压力和最大压力上升速率明显高于点火延迟时间固定为60s时的。相对粉尘不同浓度均采用固定点火延迟时间,不同浓度时采用最佳点火延迟时间,所测得的粉尘最大爆炸压力和最大压力上升速率明显符合实际。     

油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学

在氮气气氛下,采用油酸(OA)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆处理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用差示扫描量热(DSC)对油酸包覆前后的纳米铝粉与黑索今(RDX)构成的复合体系[nmAl/RDX和(nmAl+OA)/RDX]的热分解反应动力学进行了研究,得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,大量油酸以物理吸附的方式吸附在纳米铝粉表面,少量油酸与纳米铝粉表面铝原子发生了化学反应,以化学键合的形式附着在纳米铝粉表面.与nmAl/RDX复合体系相比,(nmAl+OA)/RDX复合体系在不同升温速率下的分解峰峰温都相对降低,分解反应的表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为141.18kJ·mol-1和1012.57s-1,分解反应机理为三维扩散,服从n=1/2的Jander方程,其动力学方程为dα/dt=1013.35(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2e-16981.0/T.     

高频燃烧红外吸收光谱法测定高纯铝粉中碳含量

高纯铝粉在粉末冶金领域应用广泛,其碳含量的高低对材质的物理性能有较大影响,研究快速准确测定高纯铝粉中碳含量方法具有实际意义。采用高频感应燃烧红外碳硫仪测定高纯铝粉中碳含量,优化实验条件,建立高纯铝粉中碳含量测定的高频燃烧红外吸收光谱法。实验表明,称取0.1 g试样,在1980 W分析功率下,按照2.4∶0.2∶0.2质量比例搭配钨、锡、铁助熔剂碳分析效果最佳。将该方法应用于试样中(碳质量分数为0.023%)碳的测定,相对标准偏差RSD=3.7%(n=11)。在试样中加入碳标准物质进行加标回收实验,加标回收率为99.0%~102%。方法检出限为0.0003%,测定下限为0.0030%。方法满足高纯铝粉中碳含量的快速检测要求。     

铝粉爆炸特性的实验研究

本文研究了扬尘湍流、铝粉浓度、颗粒度和气相中氧浓度等因素对铝粉爆炸特性的影响。研究结果表明,铝粉颗粒度对铝粉爆炸有十分明显的影响。颗粒度越小,其它因素对铝粉爆炸的影响也越明显。在粉尘爆炸中,较强的扬尘湍流能够使更多粉尘悬浮,有利于粉尘的燃烧并且加快了其燃烧速率。     

纳米Al粉热反应特性的研究

利用热重/差式量热扫描法(TG/DSC)和XPS和对纳米A l粉和普通微米级A l粉在不同载气环境(空气、Ar或O2)下进行热力学分析,着重对两种A l粉在空气环境下,不同温度下的氧化特性进行了分析对比。结果表明,纳米A l粉表现出与微米A l粉不同的反应活性和氧化特性,空气中纳米A l粉在550℃以下纳米A l未见明显氧化现象;微米铝粉在空气中1000℃以下不会出现明显氧化。     

Agglomeration Evolution of Nano-Particles Aluminium in Normal Incident Shock Wave

Agglomeration behaviour of nano-particle aluminium （nano-Al） in normal incident shock waves is investigated by our devised shock tube technology. The morphology, particle size, agglomeration process of nano-Al studied in normal incident shock waves are comprehensible evaluated by x-ray diffraction, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The above-mentioned techniques show that the high strength and temperature of incident shock wave give a chance for activity of nano-Al in the reactions and decrease the agglomeration, and the morphology of agglomeration is affected by the temperature of nano-Al reaction region. The dynamic temperature of reaction region determined by the intensity ratio of two A10 bands is 2602K, which is closer to nano-Al actual reacted temperature than the determined temperature of ordinary methods （i.e. six channel instantaneous optical pyrometer; plank black body radiation law, etc.）     

铝粉对己烷与氧混合物快速反应发射光谱的影响

观察高温激波管中己烷与氧气在不同摩尔比下加入不同粒度铝粉前后的快速反应发射光谱。整个光辐射范围从４００ｎｍ一直延伸到探测上限８３０ｎｍ。对几种较重要反应产物的辐射时间变化进行了研究，发现铝粉的加入提高了己烷的反应特性，确定了几种反应产物光辐射出现的可能顺序为：Ｃ２、ＣＨ、ＣＨ２Ｏ、ＣＨＯ、ＯＨ、Ｈ２Ｏ、ＣＯ２，并对己烷快速反应点火机理进行了初步分析。     

在CTMAB存在下3，4-二羟基偶氮苯-4′-磺酸钠与铟（Ⅲ）显色反应的分光光度研究

在 CTMAB存在下 ,In( )与 3,4 -二羟基偶氮苯 - 4′-磺酸钠 (DAS)形成 1∶ 4的络合物 ,在 518nm波长处 ,表观摩尔吸光系数为 7.4× 10 4 L· mol-1· cm-1,In( )含量在 0— 30 μg/ 2 5m L范围内服从比耳定律。萃取分离干扰离子后 ,用于铝粉中微量铟的测定 ,结果令人满意。