自蔓燃

更新时间:2022-09-28 10:29

自蔓燃指铝热反应--铝和氧化铁在高速旋转离心、燃烧的情况下发生化学反应及物理反应,生成铁(过渡层)和氧化铝(钢玉耐磨层)起到保护介质对管道的腐蚀、磨损、撞击。

简介

自蔓燃指铝热反应--铝和氧化铁在高速旋转离心、燃烧的情况下发生化学反应及物理反应,生成铁(过渡层)和氧化铝(钢玉耐磨层)起到保护介质对管道的腐蚀、磨损、撞击。

自蔓燃合成法

又称燃烧合成法,该法是利用两种以上物质反应的生成热,以连续燃烧的形式形成的高温来合成材料的,在合成的过程中,某些元素的价态可能发生改变。

铝热反应

铝热反应是铝与某些金属氧化物(如Fe2O3、Fe3O4、Cr2O3、V2O5等)在高温条件下发生的置换反应

1)2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe;

2)8Al+3Fe3O4→4Al2O3+9Fe;

3)4Al+3MnO2→2Al2O3+3Mn。

自蔓延高温合成技术

自蔓延高温合成技术在现今是一种很有吸引力的材料制备技术,它在陶瓷材料、复合材料、梯度功能材料及材料表面改性等领域有十分广泛的应用。它的应用主要包括有:

1、在离心力的作用下合成陶瓷内衬复合金属管;

2、制备泡沫陶瓷材料的方法,制备出导电的(A12O。+TIBZ)和(A1203+2Cr)体系泡沫陶瓷材料。

3、利用激光辅助自蔓延高温合成技术在金属表面形成纯陶瓷涂层等;一言概之,自蔓延高温合成对制备新型陶瓷材料有极大的帮助。 

  自蔓延高温合成(Self-propating High一teeratureSynthesis,sHs)方法的概念是由前苏联科学家A.G.Mazhanov在1967年首先提出来的,SHS的本质是一种高放热无机化学反应,其基本反应过程是:向体系提供必要能量(点火),诱发体系局部产生化学反应,此后,这一化学反应过程在自身放出的高热量的支持下继续进行,最后将燃烧(反应)波蔓延到整个体系,从而制备出所需的陶瓷材料。一般将反应的原料混合物压成块状,在块体的一端点火引燃反应,结果形成一个以一定速度(Vp)蔓延的燃烧波,随着燃烧波的推进,原料混合物转化为产物。与传统工艺方法相比较,它的优点主要特点是:

(1)生产工艺简单,过程时间短,反应迅速,不同体系燃烧波扩展速度不同,大致范围在0.1~15cm/sec,一般在几秒至几十秒的时间内即可完成,生产效率高;

(2)合成过程在自身反应放出热量的支持下进行,反应后合成过程在自身反应放出热量的支持下进行,无需再补充能量,节约能源;

(3)燃烧合成过程的高温(有的应温度高达5000K)使杂质得以挥发,纯化产品,合成物污染少,纯度高;

(4)由于反应迅速,合成过程中温度梯度大,产品中极可能出现缺陷集中和非平衡相,使得产物活性增高。因此,它在无机合成中得到了广泛的应用。

总而言之,由于自蔓燃高温合成能够利用自身产生的热量自发地进行反应,极大地减轻人工操作的难度,使得新材料的制备变得越加简单,具有良好的发展前景和极大的利用价值。 

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