本文關(guān)鍵詞：真空法制備球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：鋁粉是僅次于鐵粉的重要功能材料,具有良好的耐腐蝕性、導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性、延展性等特點(diǎn),對于順利發(fā)展國防工業(yè)、火箭飛機(jī)制造業(yè)、原子能、化學(xué)、建筑、粉末冶金等工業(yè)有著重要意義。本文對球形鋁粉的性質(zhì)、制備方法、用途等方面進(jìn)行了綜合評述。針對真空條件下純鋁的蒸發(fā)-冷凝過程及A1N氯化-歧化的冷凝過程進(jìn)行了熱力學(xué)、動力學(xué)、機(jī)理和工藝的系統(tǒng)研究。通過理論分析得出：在實(shí)驗(yàn)條件可以達(dá)到的范圍內(nèi),實(shí)驗(yàn)蒸發(fā)溫度應(yīng)選擇為1623K-1823K,此時(shí)存在鋁蒸氣飽和蒸氣壓大于系統(tǒng)恒定壓力。結(jié)晶凝固過程,冷凝溫度在1642.2K以上時(shí),由于鋁的飽和蒸氣壓p*大于15Pa,此時(shí)不存在形核半徑rk,即此時(shí)不能形成液核,鋁蒸氣未達(dá)到飽和,只是有利于形成蒸氣,所以冷凝溫度需低于1642.2K才可能生成鋁粉。鋁塊的蒸發(fā)-冷凝實(shí)驗(yàn)研究得出：蒸發(fā)溫度較低時(shí)即冷凝盤表面溫度較低時(shí),凝聚生長的小鋁粉顆粒較多；而繼續(xù)升高蒸發(fā)溫度,冷凝盤表面的溫度增幅明顯,小于100目的鋁粉開始減少。蒸發(fā)溫度T較低即冷凝溫度較低時(shí),任意取出鋁粉大多數(shù)呈球形或類球形,而且鋁粉顆粒表面較為光滑,分散性較好。而且蒸發(fā)溫度較高,高于1823K時(shí),石墨發(fā)熱體升溫劇烈,較大石墨顆粒脫落揮發(fā)到冷凝盤與凝聚后的鋁顆粒發(fā)生持續(xù)團(tuán)聚,最后形成蜂窩狀顆粒。純鋁蒸發(fā)過程時(shí),冷凝導(dǎo)管為80mm時(shí),冷凝器溫度大約在692～933K,冷凝區(qū)的溫度梯度約為6.0K/mm；冷凝導(dǎo)管為120mm時(shí),冷凝器溫度大約在600～812.5K,則冷凝區(qū)的溫度梯度約為5.3K/mm。AlN真空氯化-歧化法制備球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)過程得出：通過熱力學(xué)計(jì)算表明,系統(tǒng)壓力在10～100Pa之間,反應(yīng)溫度高于1428K時(shí),AlN(s)與AlCl3(g)生成AlCl(g)和N2(g),當(dāng)冷凝溫度低于1064K時(shí),AlCl(g)會發(fā)生分解得到Al(l)和AlCl3(g)。在不同的反應(yīng)溫度下,生成的金屬鋁純度在99.28%以上。實(shí)驗(yàn)過程中,不加冷凝導(dǎo)管時(shí),通過稱量計(jì)算,冷凝塔頂蓋處形成的鋁并不完全,由于距離抽氣口很近,部分金屬鋁被抽走,造成損失。冷凝高度升高后,通過四級冷凝盤層層收集,從而減少金屬鋁的損失。不加冷凝導(dǎo)管時(shí),冷凝器溫度大約在933～1373K,冷凝區(qū)的溫度梯度約為14.7K/mm,冷凝導(dǎo)管為150mm時(shí),冷凝器溫度大約在600～812.5K,則冷凝區(qū)的溫度梯度約為5.3K/mm。
【關(guān)鍵詞】：真空 鋁蒸氣 蒸發(fā)冷凝 氯化歧化 球形鋁粉
【學(xué)位授予單位】：昆明理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TB383.3;TG146.21
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第一章 緒論10-20
• 1.1 球形鋁粉的概況11-18
• 1.1.1 球形鋁粉的性質(zhì)11-13
• 1.1.2 球形鋁粉的制備方法13-18
• 1.1.3 球形鋁粉的用途18
• 1.2 本課題的目的及意義18-19
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容19-20
• 第二章 金屬鋁真空蒸發(fā)-冷凝制備球形鋁粉的理論分析20-34
• 2.1 熱力學(xué)分析20-22
• 2.2 動力學(xué)分析22-31
• 2.2.1 蒸發(fā)過程22-26
• 2.2.2 氣相傳質(zhì)過程26-27
• 2.2.3 冷凝過程27-28
• 2.2.4 結(jié)晶凝固過程28-31
• 2.3 本章小結(jié)31-34
• 第三章 實(shí)驗(yàn)原料、設(shè)備及分析檢測方法34-42
• 3.1 實(shí)驗(yàn)原料34-35
• 3.2 實(shí)驗(yàn)設(shè)備35-38
• 3.3 分析檢測方法38
• 3.4 冷凝區(qū)溫度的檢測方法38-40
• 3.4.1 真空蒸發(fā)法時(shí)冷凝區(qū)的溫度測量38-39
• 3.4.2 氯化-歧化法時(shí)冷凝區(qū)的溫度測量39-40
• 3.5 本章小結(jié)40-42
• 第四章 真空蒸發(fā)-冷凝制備球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)研究42-52
• 4.1 實(shí)驗(yàn)步驟42-43
• 4.2 實(shí)驗(yàn)的工藝流程43
• 4.3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與討論分析43-46
• 4.3.1 蒸發(fā)溫度對鋁蒸發(fā)速率及鋁粉粒徑的影響43-44
• 4.3.2 冷凝高度對鋁蒸發(fā)速率及鋁粉粒徑的影響44-45
• 4.3.3 坩堝直徑對鋁蒸發(fā)速率及鋁粉粒徑的影響45-46
• 4.4 冷凝產(chǎn)物的分析46-49
• 4.4.1 蒸發(fā)溫度對鋁粉形貌的影響47-48
• 4.4.2 冷凝高度對鋁粉形貌的影響48
• 4.4.3 坩堝直徑對鋁粉形貌的影響48-49
• 4.5 本章小結(jié)49-52
• 第五章 真空條件下氯化-歧化法制備球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)研究52-64
• 5.1 實(shí)驗(yàn)步驟52-53
• 5.2 結(jié)果與討論53-62
• 5.2.1 熱力學(xué)分析53-55
• 5.2.2 不同因素對金屬鋁直收率的影響55-58
• 5.2.3 冷凝產(chǎn)物的影響因素分析58-61
• 5.2.4 冷凝產(chǎn)物的純度分析61-62
• 5.3 本章小結(jié)62-64
• 第六章 結(jié)論與展望64-66
• 6.1 主要結(jié)論64-65
• 6.2 展望65
• 6.3 創(chuàng)新點(diǎn)65-66
• 參考文獻(xiàn)66-70
• 致謝70-72
• 附錄72

  本文關(guān)鍵詞：真空法制備球形鋁粉的實(shí)驗(yàn)研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：478178