本文關(guān)鍵詞： 硼 熱氧化特性 細化 晶粒尺寸 低溫球磨　出處：《武漢理工大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：由于其自身的高熱值特性,硼成為了最有潛力的固體推進劑和炸藥的燃料添加劑。但硼存在點火延遲和燃燒效率低的問題,阻礙了其高熱值的充分發(fā)揮。降低硼粉粒徑或與活性金屬復(fù)合是改善硼點火和燃燒性能的有效途徑。硼粉的性能與制備工藝密切相關(guān),本論文引入了低溫球磨工藝,并對細化及與鎂復(fù)合后的硼粉的熱氧化特性進行了研究。以平均粒徑為40μm的硼粉為原料研究硼粉的顆粒細化。通過低溫球磨工藝,實現(xiàn)了硼粉的顆粒細化,成功制備了平均粒徑為2~3μm的硼粉;研究了顆粒細化對硼熱氧化特性(反應(yīng)起始溫度Ti、氧化峰峰值溫度Tp、放熱量Q、最大放熱速率Rmax和反應(yīng)效率η)的影響。研究結(jié)果表明:與原料硼粉相比,顆粒細化后,Ti和Tp分別降低了231.6℃和333.9℃,Rmax提高了218%;顆粒細化時,當破裂作用占主導(dǎo),冷焊作用可忽略時,硼粉的Ti、Tp和η隨粒徑的減小而降低,Rmax隨粒徑的減小而增大;冷焊作用明顯,破裂作用仍起主導(dǎo)作用時,粒徑繼續(xù)降低,但Ti和Tp升高、η提高、Rmax降低。以平均粒徑為10μm的硼粉為原料研究硼粉的晶粒細化。通過低溫球磨工藝,實現(xiàn)了硼粉的晶粒細化,成功制備了晶粒尺寸為25~43nm的納米晶硼粉,并對晶粒細化對硼熱氧化特性的影響進行了研究。結(jié)果表明:經(jīng)過晶粒細化處理后,Ti和Tp分別降低了223.9℃和296℃,Rmax提高了約7倍,η提高了15%;隨晶粒尺寸的降低,硼粉的Ti和Tp分別降低至460℃和470℃左右后保持穩(wěn)定;而Rmax隨晶粒尺寸的降低逐漸增大。選擇金屬鎂作為復(fù)合材料、以平均粒徑20μm的硼粉作為原料,利用低溫球磨技術(shù)制備了鎂硼復(fù)合粉體,探討了工藝參數(shù)對其結(jié)構(gòu)的影響。發(fā)現(xiàn)鎂含量的減低、球料比的增加、球磨轉(zhuǎn)速的增加、球磨時間的延長、球磨方式為順時針和逆時針交替旋轉(zhuǎn),均可使鎂硼復(fù)合粉體的晶粒尺寸和粒徑降低。進一步研究了其熱氧化特性,結(jié)果表明:硼晶粒尺寸的降低可使Tp降低,Q和Rmax提高,硼的η略有提高;鎂晶粒尺寸的降低可使Tp略有降低、Q和Rmax提高,但對η影響不大;粒徑的降低可使Tp降低、η提高;單質(zhì)鎂含量的提高有利于Tp的降低;氧化硼含量的降低可提高η。
[Abstract]:The results show that the grain refinement of boron powder is reduced by 231.9 鈩，

本文編號：1458701