CN108760965A - 一种实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法 - Google Patents

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崔晓红
李华
韩煜久
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李雨星
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Abstract

本发明提出一种实时测定Ti‑C引燃剂释热量及其强化方法，采用锥形量热仪实时监测Ti‑C引燃剂在反应过程中的释热量、温度、质量等参数，为深入研究燃烧合成法制备复合材料提供准确、可靠度高的理化参数；同时为了进一步提高Ti‑C引燃剂的放热量，采用可膨胀石墨与钛粉反应，不仅放热量增大，同时燃烧反应的更加充分。在拓展锥形量热仪应用的基础上，首次公开了采用可膨胀石墨强化Ti‑C引燃剂释热量的方法，开辟了燃烧合成法机理研究的新思路。

Description

一种实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法
技术领域
本发明属于化工合成方法技术领域，特别涉及一种实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法。
背景技术
Ti-C引燃剂复合粉作为一种常用于自蔓延高温合成复合材料的引燃剂，具有引燃温度低、放热量大等特点，但是当前在研究其反应机理时，在热力学理论计算的基础上，判断反应产物及其稳定性，然后主要采用热电偶或在综合热分析仪实时记录反应体系的温度，或者采用“燃烧波淬熄法”对燃烧合成过程中的相转变及组织转变过程直接观察，进而研究Ti-C引燃剂复合粉体系的反应机理。由于自蔓延燃烧合成过程是非理想的绝热过程，存在热量损失，造成燃烧反应不完全的原因；热分析仪研究时样品用量太低，与实际反应差异较大；温度记录仪只能测定温度，数据较少，且微观形貌分析只能定性而难以定量。因此探索可实时测定Ti-C引燃剂复合粉释热量及其质量、燃烧时CO含量等数据的方法，有助于进一步深化对自蔓延燃烧合成过程的反应机理研究。
发明内容
为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种实时测定Ti-C引燃剂释热量的方法，其特征在于，将钛粉与碳粉混合均匀后，在设计压力下压制成型，并将其置于已调试准确的锥形量热仪中，采用锥形量热仪实时监测并记录Ti-C引燃剂在反应过程中的释热量、温度、质量等参数，进而进行燃烧合成法反应机理的研究。
所述钛粉与碳粉的用量比为4:1。
所述钛粉平均粒径为50μm。
为了进一步提高Ti-C引燃剂的释热量，强化其燃烧过程的充分性和完全性，为自蔓延反应提供更多的能量，促使高温燃烧合成更高效的发生和完成，本发明还提供了所述实时测定Ti-C引燃剂释热量的强化方法，采用可膨胀石墨完全代替所述碳粉，与钛粉作为新型复合引燃粉，可进一步提高Ti-C引燃剂的放热量，经混匀、压制成型、并置于锥形量热仪中反应，实时记录其释热量、温度、质量等参数。
所述可膨胀石墨原料满足平均粒径小于0.15mm，膨胀倍数达300mL/g。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的创新性在于拓展了锥形量热仪的应用范围，可实时提供多样、精准的释热量、温度、质量等参数，为深入研究燃烧合成法的反应机理提供基础性理化参数。
(2)本发明中可膨胀石墨的引入可强化其释热量，Ti-C引燃剂燃烧反应更加充分。
具体实施方式
为了使本发明的目的及优点更加清楚明白，以下结合实施例对本发明进行进一步详细说明。此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1：
本实施提供一种实时测定Ti-C引燃剂释热量方法，将配方量12g的钛粉(平均粒径为0.05mm)与3g天然鳞片(平均粒径为0.05mm)状碳粉混合(质量比4:1)均匀后，在2.0MPa压力下压制成圆柱体状，并将其置于已调试准确的锥形量热仪中，采用锥形量热仪实时监测并记录Ti-C引燃剂在反应过程中的释热量、温度、质量等参数，结果见表1。
实施例2：
本实施例提供一种实时测定Ti-C引燃剂强化释热量的方法，其测试过程同实施例1，不同的在于将天然鳞片状石墨碳粉完全替换为可膨胀石墨，其满足平均粒径为0.15mm，膨胀倍数达300mL/g，结果见表1。
从表1中可见采用可实时、精确地测定Ti-C引燃剂的释热量、质量等参数；同时采用可膨胀石墨替代天然鳞片状石墨碳粉，其放热量显著增加，增加了约43.9％，且其质量损失较大，表明可膨胀石墨替代鳞片状碳粉可促使其更充分反应，强化其释热量。
表1实施例中反应250s时测试的理化性能参数
注：TTI为引燃时间，Tp为最大热释放速率出现时刻，p-HHR为最大热释放速率。

Claims (5)

1.一种实时测定Ti-C引燃剂释热量的方法，其特征在于，将钛粉与碳粉混合均匀后，在设计压力下压制成型，并将其置于已调试准确的锥形量热仪中，采用锥形量热仪实时监测并记录Ti-C引燃剂在反应过程中的释热量、温度、质量参数，进而进行燃烧合成法反应机理的研究。
2.根据权利要求1所述实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法，其特征在于，所述钛粉与碳粉的质量比为4:1。
3.根据权利要求1所述实时测定Ti-C引燃剂释热量及其强化方法，其特征在于，所述钛粉平均粒径小于50μm。
4.权利要求1所述实时测定Ti-C引燃剂释热量的强化方法，其特征在于，采用可膨胀石墨完全代替所述碳粉。
5.权利要求1所述实时测定Ti-C引燃剂释热量的强化方法，其特征在于，所述可膨胀石墨原料满足平均粒径小于0.15mm，膨胀倍数达300mL/g。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477080A (zh) * 2003-07-11 2004-02-25 清华大学 一种钛铝碳粉料及其高温合成方法
CN102175718A (zh) * 2011-02-23 2011-09-07 中南林业科技大学 一种用锥形量热仪测定粉末或液体样品燃烧性能的方法
CN102336403A (zh) * 2011-06-29 2012-02-01 华南理工大学 一种高阻燃性可膨胀石墨的制备方法
CN103467969A (zh) * 2013-08-21 2013-12-25 青岛科技大学 复合阻燃剂及其在阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料制备中的应用
CN107271482A (zh) * 2017-04-28 2017-10-20 西安建筑科技大学 一种可燃轻质粉末热释放速率的测试方法
CN107459829A (zh) * 2017-09-08 2017-12-12 常州创索新材料科技有限公司 一种阻燃抗静电木质塑料板材的制备方法技术领域

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1477080A (zh) * 2003-07-11 2004-02-25 清华大学 一种钛铝碳粉料及其高温合成方法
CN102175718A (zh) * 2011-02-23 2011-09-07 中南林业科技大学 一种用锥形量热仪测定粉末或液体样品燃烧性能的方法
CN102336403A (zh) * 2011-06-29 2012-02-01 华南理工大学 一种高阻燃性可膨胀石墨的制备方法
CN103467969A (zh) * 2013-08-21 2013-12-25 青岛科技大学 复合阻燃剂及其在阻燃热塑性聚氨酯弹性体材料制备中的应用
CN107271482A (zh) * 2017-04-28 2017-10-20 西安建筑科技大学 一种可燃轻质粉末热释放速率的测试方法
CN107459829A (zh) * 2017-09-08 2017-12-12 常州创索新材料科技有限公司 一种阻燃抗静电木质塑料板材的制备方法技术领域

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
中国工程热物理学会编: "碳化硅的自蔓延燃烧合成", 《中国工程热物理学会 燃烧学学术会议论文集上》 *
于健: "锥形量热仪的实验技术与测试分析", 《实验室研究与探索》 *
袁润章等: "《自蔓延高温合成技术研究进展》", 30 April 1994, 武汉工业大学出版社 *
陈顺等: "改性膨胀石墨对硬质聚氨酯燃烧性能的影响", 《华北科技学院学报》 *

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