硼粉細(xì)化、鎂硼復(fù)合粉體的制備及其熱氧化特性研究.pdf

1、由于其自身的高熱值特性，硼成為了最有潛力的固體推進(jìn)劑和炸藥的燃料添加劑。但硼存在點(diǎn)火延遲和燃燒效率低的問(wèn)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?gòu)?fù)合是改善硼點(diǎn)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(duì)細(xì)化及與鎂復(fù)合后的硼粉的熱氧化特性進(jìn)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(xì)化。通過(guò)低溫球磨工藝，實(shí)現(xiàn)了硼粉的顆粒細(xì)化，成功制備了平均粒徑為2～3μm的硼

2、粉；研究了顆粒細(xì)化對(duì)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(xì)化后，Ti和Tp分別降低了231.6℃和333.9℃，Rmax提高了218％；顆粒細(xì)化時(shí)，當(dāng)破裂作用占主導(dǎo)，冷焊作用可忽略時(shí)，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(shí)，粒徑繼續(xù)降低，但Ti和Tp升高、η提高、Rm

3、ax降低。
　　以平均粒徑為10μm的硼粉為原料研究硼粉的晶粒細(xì)化。通過(guò)低溫球磨工藝，實(shí)現(xiàn)了硼粉的晶粒細(xì)化，成功制備了晶粒尺寸為25～43nm的納米晶硼粉，并對(duì)晶粒細(xì)化對(duì)硼熱氧化特性的影響進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：經(jīng)過(guò)晶粒細(xì)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。

4、　　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(duì)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(shí)間的延長(zhǎng)、球磨方式為順時(shí)針和逆時(shí)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(jìn)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(duì)η影響不大；粒徑的