固相反应制备纳米aib2粉体

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1、CIassifiedlndex：TB331U．D．C：540SouthwestUniversityofSienceandTechnoI,gyCenCeechn00Y3IMasterDegreeThesiSPreparationofAIB2Nano—powderbySoIidStateReactionGrade：2011Candidate：JiangChunmeiAcademiCDegreeAppiedfor：MasterSpeciaIity：MateriaISphysiCSandchemistrySupervisor：Prof．Ma

2、YongjunApr．5，2014独创性声明IIIIIIIIIllIllIIIIllllIIIIIIIIllllllllIY2585907本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得西南科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。一蕊磊袖日期：沙kY．6、fI关于论文使用和授权的说明本人完全了解西南科技大学有关保留、

3、使用学位论文的规定，即：学校有权保留学位论文的复印件，允许该论文被查阅和借阅；学校可以公布该论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。(保密的学位论文在解密后应遵守此规定)签名：铴掏聊虢乌铜孓日期：扣t￥。p—lf西南科技大学硕士学位论文第1页摘要金属硼化物AIB2具有化学稳定性好、熔点高、铝晶粒细化效果好、理论燃烧热高等特性，在耐磨铝基复合材料、耐高温材料、铝导电线、火箭推进剂和其他军工领域具有广泛的应用前景。然而AIB2材料的形貌、尺寸和表面状态对其物理化学性质及应用性能有着非常重要的影响，因此，研究具有不

4、同形态A182材料的性质具有重要意义。本文以不同尺寸的Al粉和无定形B粉为原料，通过控制烧结条件制备出具有不同形态的AIB2纳米粉体。主要研究内容如下：(1)纳米片层状AIB2粉体的制备及性能研究。以微米级铝粉和微米级硼粉为原料，通过固相反应法制备出纳米片层状AIB2粉体。采用XRD、FE．SEM、TEM、HRTEM、EDS等手段对样品的形貌和结构进行表征；采用TG．DSC测试样品的燃烧性能和对高氯酸铵(AP)热分解的影响。结果表明：所制备的AIB2粉体呈层层叠加形貌，单个片层表面光滑且厚度为纳米级。与商业AIB2相比，同等条件下纳

5、米片层状AIB2表现出更优异的燃烧特性，燃烧过程由两个过程集中为一个过程，第一放热峰值由8l8．8℃提前至784．8℃，燃烧热由9．297kj·g‘1增加至19．14lkJ·g～。此外，添加10％AIB2可促使AP的高温分解温度降低11．1℃，表观分解热由O．582kJ·g一增加到0．837kJ·g～，并且随着纳米片层状AIB2加入量的增加，其热分解促进效果逐渐增强。(2)纳米球形AIB2粉体的制备及性能研究。以纳米级铝粉和纳米级硼粉为原料，在自制密闭装置中、氩气保护下通过固相反应法合成出纳米球形AIB2粉体。探索了最佳合成工艺、优

6、异的燃烧性能及对AP热分解过程的影响。结果表明：Al与B的摩尔比1：1．8、焙烧温度900℃、保温2h所制得AIB2纳米粉体产率最高。与商业AIB2相比，同等条件下纳米球形AIB2表现出更优异的燃烧特性，其放热峰更窄更强更集中，燃烧热由9．297kj·g’1增加至21．019kJ·g一。此外，纳米球形AIB2同样能够改善AP的热分解过程。关键词：AIB2固相反应法燃烧特性高氯酸铵热分解西南科技大学硕士学位论文第1I页AbstractAluminumdiboride(AIB2)possessesmanyexcellentpropert

7、ies，suchasgoodstability，highmeltingpoint，goodgrainrefinementeffectandhightheoreticalheatofcombustion．Theseexcellentpropertiesmakeithaspotentialapplicationsinthefieldsofaluminummetalmatrixcomposites，high-temperature-resistantmaterial，aluminumgrainrefiner，solidpropellant

8、sandothermilitaryapplications．TheperformancesofAIB2intheseapplicationsaredeeplyinfluencedbymorphology，crystalgrainsiz