张松林
,
张庆明
,
秦志桂
,
田梅
硅酸盐通报
为探索对锕系核素污染沙土进行玻璃或陶瓷固化的有效途径,采用了铝热剂自蔓延高温合成(SHS)固化的模拟实验.主要进行了铝热剂粉末SHS固化的原理分析、模拟物质的选择、单质铁中模拟物质的含量、固化体中模拟物质浸出率的实验等.结果表明,固化体中模拟元素铈、铒的浸出率为10~(-3)～10~(-5) g·m~(-2)·d~(-1)量级;X射线衍射分析、扫描电镜观察发现,固化体中含有模拟元素铈、铒的硅酸盐晶体,晶体周围分布着大量玻璃体;单质铁相中模拟元素含量极低.用铝热剂可以固化锕系核素污染的沙土.
关键词:
锕系核素
,
污染沙土
,
铝热剂
,
SHS固化
王毅
,
姜炜
,
梁立新
,
刘宏英
,
刘亚青
,
李凤生
稀有金属材料与工程
采用双向球磨法,通过控制球磨时间和助磨剂的添加重,制备了具有纳米级晶粒度的Al-Mg合金,该合金很有希望应用为冲击引发含能材料中的固体燃料.结构表征表明,机械合金化处理后得到的Al0.8Mg0.2呈粒状,且其表面存在大量尺寸约为15～30 nm的纳米结构.另外,球磨后材料的晶粒度从原料Al的＞100 nm降低到Al0.8Mg0.2的22.7 nm.热分析结果表明,Al0.8Mg0.2合金粒子具有很高的热反应活性.在空气中,Al0.8M90.2合金于熔化前就发生了明显的氧化还原反应,而这种固-气相反应在原料Al的DSC图谱中却没有出现,且Al0.8Mg0.2-O2体系的高温反应放热峰较Al-O2体系提前了33℃.从TG图谱中可以看出,当加热温度达到1100℃后,有69.13％的Al0.8Mg02被空气中的O2氧化,而在相同的条件下原料Al只有15.52％被氧化,可见原料Al的氧化效率远低于Al0.8Mg0.2.另外,对于Al0.8Mg0.2-Fe2O3铝热体系,其在合金熔化前也发生了显著的固-固相反应,该反应的活化能比随后的液-固相反应降低了331.664kJ.mol-1,这表明由Al-Mg合金组成的铝热剂应具有优异的点火性能.
关键词:
铝热剂
,
机械合金化
,
纳米结构
,
热反应活性
陈伟
,
姜炜
,
李平云
,
刘梨
,
陈斌华
,
戴骏骏
,
王龙祥
,
袁远
,
李凤生
稀有金属材料与工程
采用机械球磨法制备不同比例的Al-Mg合金,然后采用超声分散法制备AlMg/KMnO4铝热剂.通过DSC、点火温度和燃烧性能测试对AlMg/KMnO4铝热剂进行了性能表征.结果表明:随着镁含量的增加AlMg/KMnO4反应温度明显降低,表明其热反应活性优于Al/KMnO4;此外随着Mg含量(质量分数)从10％增加到50％,点火温度和燃烧速度分别从723 K降低至493 K和254 mg/s降至204mg/s,其中Al0.5Mg0.5/KMnO4火焰溅射范围大幅提高.
关键词:
铝镁合金
,
机械球磨
,
含能材料
,
铝热剂
,
高锰酸钾
张鹏林
,
夏天东
,
尹燕
,
赵文军
,
刘天佐
材料导报
热剂反应是自蔓延高温合成反应的一个分支,它采用成本低廉的天然氧化物作原料,比元素直接合成材料具有更显著的经济效益.通过对工业和实验中最具代表性的两种热剂反应--铝热剂与镁热剂反应研究及应用的介绍,阐述了热剂反应的发展状况,并指出了热剂反应研究的不足和有待进一步研究的若干问题.
关键词:
自蔓延
,
热剂反应
,
铝热剂
,
镁热剂
,
SHS离心法
罗怡
,
李京龙
稀有金属材料与工程
提出具有节能高效特征的粉末铝熟剂介入型电阻点焊新技术,通过添加ZnO+Al粉末铝热剂介入2024铝合金电阻点焊,研究了铝热剂介入对电阻点焊熔核成形、显微组织、力学性能等质量因素的影响.结果表明,在ZnO+Al粉末铝热剂冶金反应热的辅助作用下,可以有效增大2024铝合金的电阻点焊溶核尺寸以及熔核内部树枝晶区尺寸.粉末铝热剂的添加,使熔核中心区域拥有更多的异质形核晶核,促使凝固进程中的固-液界面前沿出现大范围成分过冷,更有利于等轴晶的形核,使等轴晶的分布更为均匀,细化熔核中心等轴树枝晶束.同时,也强化熔核胞状晶区,使熔核强韧性得到提高.最终在试验焊接电流范围内提高焊点强度28％～200％.
关键词:
铝合金
,
电阻点焊
,
熔核
,
铝热剂
董晶
,
任慧
,
焦清介
,
王思懿
人工晶体学报
采用三种工艺合成出不同结构的Al/Fe2O3纳米复合物.运用扫描电镜、X射线衍射仪、差示扫描量热仪等对产物进行对比表征,结果表明采用溶胶-凝胶法制备的纳米Al/Fe2O3颗粒粒径均在100 nm以内,而传统混合或简单复合工艺制备的Al/Fe2O3颗粒尺度在微米或亚微米级;XRD证实合成产物纯度高;热分析数据显示纳米Al/Fe2O3初始分解峰温较低,而放热焓值偏高,说明材料纳米化在改善安全性的同时显著提高了能量释放速率.
关键词:
铝热剂
,
制备工艺
,
显微结构
,
点火阈值
秦志桂
,
毛仙鹤
,
陈曼
,
袁晓宁
,
刘宁
材料导报
采用自蔓延高温合成技术(SHS)固化处理放射性废物是固化方法新的研究方向.分析探讨了SHS固化处理方法的固化机理、研究现状及固化特点.SHS固化具有工艺简单、能量利用效率高、处理过程快速、成本低廉等优点,可针对不同类型的放射性废物选择合适的反应体系,进行产物设计,可直接应用到废物处置点或实现废物就地处置.介绍了近期笔者采用铝热剂自蔓延高温合成固化处理爆炸过程产生的有毒物质和受锕系核素污染的砂土及时两种形态的核废物的模拟固化实验研究.
关键词:
放射性废物
,
自蔓延高温合成
,
固化
,
铝热剂
,
污染砂土
,
锕系核素
秦志桂
,
毛仙鹤
,
陈旻
,
赵康
,
蔡溪南
,
刘宁
稀有金属
doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2012.02.026
以稀土元素Ce,Er和碱土金属元素Sr作为模拟核素,通过合金固溶度理论分析,并借助于ICP/MS,X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析和PCT浸出法等分析手段,研究了对采用铝热剂自蔓延高温合成污染土壤固化产物中模拟核素的分布情况、固化体的物相组成和化学稳定性.结果表明,在SHS高温合成条件下,模拟核素在铁中的含量均在1×10-6数量级以上；示踪核素Ce主要是以CeAl11O18和Ce2SiO5的矿物晶体的形态存在于固化产物中,固化体中模拟核素的28 d平均浸出速率为1×10-5～1×10-6 g·m-2·d-1,比一般硼硅酸盐玻璃固化体中稀土元素的浸出速率低1～2个量级；固化体中Ca,Si和Al的28d浸出速率约为1×10-3 g·m-2·d-1,Fe约为1×10-4g·m-2·d-1.放射性核素被固结在固化体中,而不进入到铁中,有利于后续固化体处理的安全性.
关键词:
铝热剂
,
核废物
,
稀土元素
,
自蔓延高温合成
,
固化
