化学液相沉积法制备Fe/Al复合粉体及工艺研究

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微纳米铝粉由于具有较高的活性,表面极易氧化甚至是自燃而失去活性,进而降低了铝粉的燃烧性能。本文基于化学液相沉积法,分别以微米铝粉和纳米铝粉为基体,利用Fe(CO)5热分解出铁粒子的性质,在Ar气氛的保护下制备核壳型Fe/Al复合粉体,实现铁粒子对铝颗粒的包覆以改善其燃烧性能。
　　本文重点研究了试验工艺条件对包覆型微米Fe/Al复合粉体制备的影响。首先,以平均粒径2μm左右的铝粉为基体,设计了0.3:1、0.5:1、0.7:1三个铁铝摩尔配比制备出Fe/Al复合粉体。采用XRD和SEM分析了不同比例制备的Fe/Al复合粉体的包覆效果,结果表明:铁铝摩尔比为0.5:1制备的复合粉体包覆效果相对较好;O2气氛中对Fe/Al复合粉体的测试表明包覆后微米铝粉的热性能得到了改善。其次,以不同粒径的铝粉L1(平均粒径29μm)、L2(平均粒径7μm)、L3(平均粒径2μm)为基体,分别选取180℃和室温注入Fe(CO)5制备微米Fe/Al复合粉体。采用XRD和SEM分析了不同比例制备的Fe/Al复合粉体的包覆效果,结果表明:180℃注入羰基铁工艺适合包覆大粒径铝粉,而室温注入羰基铁工艺适合包覆小粒径铝粉,并对不同注入工艺的形核过程进行了探讨;此外,基于化学液相沉积法,采用玻璃反应釜和蠕动泵设备实现了核壳型微米Fe/Al复合粉体的批量生产。
　　在制备核壳型微米Fe/Al复合粉体的基础上,改变试验工艺条件,以平均粒径为35nm的铝粉为基体,采用化学液相沉积法制备出纳米Fe-Al前驱体,将该前驱体在Ar气氛中退火,得到了纳米Fe3Al/Al复合粉体。空气气氛中TG-DSC测试表明该复合物具有低温稳定和高温集中放热的特性。

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作者
戚娜娜;
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作者单位

华中科技大学;

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授予单位华中科技大学;
学科材料学
授予学位硕士
导师姓名胡木林;
年度 2013
页码
总页数
原文格式 PDF
正文语种中文
中图分类 TG149;
关键词
复合粉体; 微米铝粉; 纳米铝粉; 化学液相沉积法; 燃烧性能;

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