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机械合金化制备Al2O3-AlB12陶瓷粉体的热力学分析
  • ISSN号:0258-7076
  • 期刊名称:《稀有金属》
  • 时间:0
  • 分类:TF123.111[冶金工程—粉末冶金;冶金工程—冶金物理化学]
  • 作者机构:湖北工业大学机械工程学院,湖北武汉430068
  • 相关基金:国家自然科学基金项目(51171062)资助
作者: 王丹, 周小平
中文摘要:

以Al-B2O3粉末为原料,在氩气的保护下进行球磨,制备了Al2O3-Al B(12)复合陶瓷粉体。对球磨不同时间的粉末进行X射线衍射(XRD)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)检测,分析了混合粉末的物相变化、燃烧反应的临界温度变化以及混合粉末的结构变化,通过热力学计算,分析了球磨过程中化学反应发生的规律以及球磨对化学反应的影响及作用。研究结果表明:物相在球磨8 h内物相没有变化,球磨10 h时出现Al2O3和Al B12物相;球磨不同时间的粉末,其燃烧反应的临界温度随球磨时间的延长而下降;球磨8 h内粉末经历了塑性变形-冷焊-加工硬化-微断-破碎过程,球磨至10 h发生化学反应生成α-Al2O3-Al B12微米级复合粉体;由热力学计算,球磨过程中首先发生2Al+B2O3=Al2O3+2[B]的自蔓延反应,其放出的热量驱动Al+12B=Al B12的反应。球磨至4 h,反应的临界温度由1010.80℃下降到650.58℃,球磨至8 h临界温度下降到641.84℃,球磨能够促进反应进行。

英文摘要:

Al2O3-Al B12 powder was prepared by ball milling under the protection of argon with Al-B2O3 powder as raw material. The phase change,combustion reaction critical temperature change and powder mixing structure change of the mixed powder with different milling time was analyzed by X-ray diffraction( XRD),differential scanning calorimeter( DSC),and scanning electron microscopy( SEM) detection. Through thermodynamic calculation,the regularity of chemical reaction and the effect of ball milling on chemical reaction were analyzed. The results showed that the phase constitution did not change in the milling time of 8 h,but after milling for 10 h Al2O3 and Al B12 phases appeared; the critical temperature of combustion reaction decreased with the increase of milling time for the powder with different milling time; during the 8 h ball milling,the powder experienced plastic deformation-cold welding-hardening-micro fracture crushing process; chemical reaction occurred and α-Al2O3-Al B12 micron composite powder was obtained after ball milling to10 h; according to thermodynamic calculation,2Al + B2O3= Al2O3+ 2[B] first occurred in the ball milling process,and the heat released initiated the reaction of Al + 12 B = Al B12. After ball milling to 4 h,the critical reaction temperature decreased from 1010. 80 to650. 58 ℃,and the critical temperature decreased to 641. 84 ℃ after ball milling to 8 h,which could promote the reaction.

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期刊信息
  • 《稀有金属》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:北京有色金属研究总院
  • 主编:屠海令
  • 地址:北京新街口外大街2号
  • 邮编:100088
  • 邮箱:xxsf@grinm.com
  • 电话:010-82241917 62014832
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7076
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2111/TF
  • 邮发代号:82-167
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,冶金工业类核心期刊,中国科技论文统计源期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
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