تاثير سرعت حرارت دهي بر مكانيزم اكسيداسيون ذرات پودري آلومينيم

The Effect of Heating Rate on Mechanism of Oxidation of Aluminum Powder

در اين تحقيق، مكانيزم اكسيداسيون ذرات پودري آلومينيم در شرايط حرارت دهي مختلف مورد بررسي قرار گرفت. به اين منظور، پوردهاي آلومينيم مصرفي، در سرعت هاي حرارت دهي متفاوت ( 30 و 20 و 10 ) ºC /min تا دماي 1400ºC ، تحت آزمون آناليز حرارتي TG-DTA قرار گرفتند. علاوه بر اين بخشي از پوردهاي آلومينيوم نيز به صورت هم دما، در دماهاي 900ºC و 700 و 500 به مدت 20 دقيقه تحت حرارت دهي قرار گرفتند. به منظور انجام بررسي هاي فازي و ساختاري، محصولات حاصل از اين آزمونها، تحت آزمون هاي پراش ايكس (XRD) و مطالعات ميكروسكوپ الكتروني (SEM) قرار گرفتند. بر اين اساس مشاده شد كه تحت شرايط غير هم دما، فرايند اكسيداسيون ذرات پودري آلومينيوم طي چندين مرحله صورت مي گيرد. علي رغم اين موضوع، نتايج اين بررسي ها نشان دادند كه تحت اين شرايط حرارت دهي، حتي تا دماي 1400ºC، اكسيداسيون ذرات پودري آلومينيوم به صورت كامل انجام نمي شود. اين در حالي بود كه نتايج حاصل از آزمون هاي هم دما نشان دادند كه اكسيداسيون ذرات پودري الومينيوم تحت شرايط هم دما، در دماهاي پايين تري آغاز شده و علاوه بر اين نسبت به شرايط غير هم دما به صورت كامل تري انجام مي گيرد. علت اين موضوع، عدم استحكام كافي و همچنين عدم مقاومت به شوك حرارتي پوسته اكسيدي، تحت شرايط هم دما گزارش شد.

In this study, the mechanism of oxidation of aluminium powder at difference heating conditions was investigated. To this end, aluminium powder was exposed to simultaneous thermal analysis (STA) in air atmosphere at different heating rates (10, 20, and 30 ºC/min) up to 1400 ºC. On the other hand, the samples of aluminium powder were heated in isothermal conditions at 500, 700 and 900 ºC for 20 min. To perform phase studies on the products of the thermal analysis and their structural at a later stage, each product was separately tested by an X-ray diffraction (XRD) method and scanning electron microscope (SEM). This results indicated that the oxidation of aluminum powders in non-isothermal conditions was carried out during several stages.The results obtained from XRD also showed that the products resulting from the thermal analysis test that were even heated up to 1400 LC were not entirely oxidized and included a significant amount of remaining aluminum. But at isothermal conditions, tear the oxide crust at a lower temperature relative to the samples under non-isothermal conditions. That is because of the lower strength of the oxide crust and an intense thermal shock these conditions. Therefore, under the influence of this factor the tear of the oxide crust takes place at a lower temperature in isothermal conditions.