同步热分析法研究超级铝热剂Al/MnO 2 的热安定性

为研究超级铝热剂Al/MnO 2 的热安定性，利用水热法制备纳米级MnO 2 ，采用透射电子显微镜(TEM)对纳米Al粉的氧化层厚度进行表征，计算出Al粉中纯Al的质量分数，从而确定更优配比.采用超声共混法制备得到超级铝热剂Al/MnO 2 ，利用X射线衍射技术(XRD)和场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)对超级铝热剂Al/MnO 2 的晶型和形貌进行表征，采用热重-差示扫描同步热分析技术(TG-DSC)在不同升温速率条件下研究了超级铝热剂Al/MnO 2 的非等温热行为，通过微分Kissinger法和积分Ozawa法计算样品的活化能，对活化能计算结果进行对比.结果表明：水热法制备得到的纳米级MnO 2 呈短棒状，晶型为α型，球状Al粉氧化层厚度约5 nm，纯Al质量分数约64.5%，超级铝热剂Al/MnO 2 铝热反应的温度区间为540~570 ℃，放热量约930 J/g；利用Kissinger法和Ozawa法拟合相关性较高，计算得到的活化能分别为429.1和421.9 kJ/mol.两种方法计算得到的活化能结果相近且数值较高，表明超级铝热剂Al/MnO 2 具有较好的热安定性，安全性能良好.