بررسی هم‌زمان اثرات افزودنی نانوآلومینیم و فرایند اختلاط بر رفتار گرمایی مخلوط ترمیتی حاوی مس اکسید

Abstract

در این پژوهش، اثرات افزودنی نانوآلومینیم و فرایند اختلاط بر رفتار گرمایی ترمیت Al/CuO با استفاده از روش‌های تجزیه گرماییDSC و تصویربرداری FE-SEM بررسی شد. نتایج تجزیه DSC نشان داد که مخلوط ترمیتی µm-Al/nm-CuO فاقد واکنش گرماده است. اما اشتعال مخلوط‌های µm-Al_50%+nm-Al_50%]/nm-CuO، [µm-Al_80%+nm-Al_20%]/nm-CuO، [µm-Al_95%+nm-Al_5%]/nm-CuO و nm-Al/nm-CuO به ترتیب در 600/9، 604/0، 605/5 و ºC 608/4 رخ داد. بررسی رفتار گرمایی این مخلوط‌ها نشان داد که هر چه مقدار افزودنی نانوآلومینیم در فرمولاسیون µm-Al+nm-Al]/nm-CuO] بیشتر باشد، مخلوط‌ها غیرحساس‌تر و پرانرژی‌تر می‌شوند. همچنین، اختلاط فراصوت، دمای اشتعال مخلوط‌های سه‌جزئی گفته‌شده را کاهش و گرمای واکنش آن‌ها را افزایش داد. این بهبود در ویژگی گرمایی، با شکستن کلوخه‌ها و بهبود در کیفیت اختلاط با استفاده از امواج فراصوت توضیح داده شد. در گام بعدی، سینتیک واکنش nm-Al/nm-CuO تهیه‌شده به دو روش اختلاط فیزیکی ساده و اختلاط فراصوت بررسی شد. نتایج نشان داد که مخلوط تهیه‌شده به روش اختلاط فراصوت نسبت به مخلوط تهیه‌شده به روش اختلاط فیزیکی ساده، انرژی فعال‌سازی کمتری دارد. همچنین، اشتعال مخلوط nm-Al/nm-CuO تهیه‌شده به روش اختلاط فراصوت در یک مرحله اصلی رخ داد، در حالی‌که مخلوط ترمیتی مشابه که با روش اختلاط فیزیکی ساده تهیه‌شده بود، دو مرحله واکنش اصلی داشت.