同步热分析法研究超级铝热剂Al/MnO₂的热安定性

来源期刊：材料科学与工艺2019年第2期

论文作者：宋佳星 方向 郭涛 丁文 姚淼 王浩 张晓南

文章页码：64 - 69

关键词：超级铝热剂;同步热分析;热安定性;动力学;活化能;

摘    要：为研究超级铝热剂Al/MnO₂的热安定性,利用水热法制备纳米级MnO₂,采用透射电子显微镜（TEM）对纳米Al粉的氧化层厚度进行表征,计算出Al粉中纯Al的质量分数,从而确定更优配比.采用超声共混法制备得到超级铝热剂Al/MnO₂,利用X射线衍射技术（XRD）和场发射扫描电子显微镜（FE-SEM）对超级铝热剂Al/MnO₂的晶型和形貌进行表征,采用热重-差示扫描同步热分析技术（TG-DSC）在不同升温速率条件下研究了超级铝热剂Al/MnO₂的非等温热行为,通过微分Kissinger法和积分Ozawa法计算样品的活化能,对活化能计算结果进行对比.结果表明:水热法制备得到的纳米级MnO₂呈短棒状,晶型为α型,球状Al粉氧化层厚度约5 nm,纯Al质量分数约64.5%,超级铝热剂Al/MnO₂铝热反应的温度区间为540～570℃,放热量约930 J/g;利用Kissinger法和Ozawa法拟合相关性较高,计算得到的活化能分别为429.1和421.9 kJ/mol.两种方法计算得到的活化能结果相近且数值较高,表明超级铝热剂Al/MnO₂具有较好的热安定性,安全性能良好.