RU2509790C1 - Method of aluminium powder activation - Google Patents
Method of aluminium powder activation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2509790C1 RU2509790C1 RU2012152353/02A RU2012152353A RU2509790C1 RU 2509790 C1 RU2509790 C1 RU 2509790C1 RU 2012152353/02 A RU2012152353/02 A RU 2012152353/02A RU 2012152353 A RU2012152353 A RU 2012152353A RU 2509790 C1 RU2509790 C1 RU 2509790C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- powder
- gel
- vanadium
- combustion
- aluminum
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Inorganic Compounds Of Heavy Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение к области порошковой металлургии, в частности к способам активации горения дисперсных порошков алюминия, которые могут быть использованы в различных областях промышленности.The invention is in the field of powder metallurgy, in particular, to methods for activating the combustion of dispersed aluminum powders that can be used in various industries.
Известен способ активации порошка алюминия путем механохимического активирования, при котором смесь алюминия и политетрафторэтилена механически обрабатывают в вибрационной мельнице (Стрелецкий А.Н., Долгобородов А.Ю., Колбанев И.В., Махов М.Н., Ломаева С.Ф., Борунова А.Б., Фортов В.Е. "Структура механически активированных высокоэнергетических нанокомпозитов Al+ политетрафторэтилен", Коллоидный журнал, 2009, т.71, №6, с.835-843).A known method of activating aluminum powder by mechanochemical activation, in which a mixture of aluminum and polytetrafluoroethylene is mechanically processed in a vibration mill (Streletsky A.N., Dolgoborodov A.Yu., Kolbanev I.V., Makhov M.N., Lomaeva S.F. , Borunova AB, Fortov VE "The structure of mechanically activated high-energy nanocomposites Al + polytetrafluoroethylene", Colloid Journal, 2009, v. 71, No. 6, p. 835-843).
Недостатком известного способа являются, во-первых, высокая энергоемкость нанопорошков алюминия, вследствие чего они могут самопроизвольно воспламеняться при контакте с компонентами воздушной среды, что затрудняет их применение и хранение; во-вторых, токсичность политетрафторэтилена, применяемого при механической обработке порошков алюминия.The disadvantage of this method is, firstly, the high energy intensity of aluminum nanopowders, as a result of which they can spontaneously ignite upon contact with components of the air, which complicates their use and storage; secondly, the toxicity of polytetrafluoroethylene used in the machining of aluminum powders.
Известен способ активации порошков алюминия, включающий покрытие частиц алюминия частицами d-металла, например, никелем, кобальтом, медью или гидрофторидом калия KHF2 (Hahma A., Gany A., Polovuori К." Combustion of activated aluminium", Combustion and Flame, 2006, V.145, p.464-480).A known method of activating aluminum powders, comprising coating aluminum particles with d-metal particles, for example, nickel, cobalt, copper or potassium hydrofluoride KHF 2 (Hahma A., Gany A., Polovuori K. "Combustion of activated aluminum", Combustion and Flame, 2006, V.145, p.464-480).
Недостатком известного способа являются, во-первых, сложность и длительность электрохимического процесса нанесения металлов, требующего затрат энергии и применения специального оборудования; во-вторых, необходимость удаления электролита после электрохимической обработки порошка.The disadvantage of this method is, firstly, the complexity and duration of the electrochemical process of deposition of metals, which requires energy and the use of special equipment; secondly, the need to remove the electrolyte after electrochemical processing of the powder.
Наиболее близким к предлагаемому способу является способ активации порошков алюминия, включающий смешивание порошка алюминия с активатором, в качестве которого используют поливанадат натрия Na0,7V12O31·7,4H2O или Na2V12O31·7,4H2O или калия K2V12O31·6H2O, K2V12O31·7,4H2O или оксидную ванадиевую бронзу Na6V12O31, при этом концентрация добавки активатора составляет 3 масс.%. Перед смешиванием с порошком алюминия активатор просеивают через сито с размером ячеек 0,63 мкм, что обеспечивает отбор частиц со средним размером 20-30 мкм (Шевченко В.Г., Волков В.Л., Кононенко В.И., Захарова Г.С., Чупова И.А., "Влияние поливанадатов натрия и калия на процесс окисления порошка алюминия", Физика горения и взрыва, 1996, т.32, №4, с.91-94) (прототип).Closest to the proposed method is a method of activating aluminum powders, comprising mixing an aluminum powder with an activator, which is used sodium polyvanadate Na 0.7 V 12 O 31 · 7.4H 2 O or Na 2 V 12 O 31 · 7.4H 2 O or potassium K 2 V 12 O 31 · 6H 2 O, K 2 V 12 O 31 · 7,4H 2 O or vanadium oxide bronze Na 6 V 12 O 31 , while the concentration of the activator additive is 3 wt.%. Before mixing with aluminum powder, the activator is sieved through a sieve with a mesh size of 0.63 μm, which ensures the selection of particles with an average size of 20-30 μm (Shevchenko V.G., Volkov V.L., Kononenko V.I., Zakharova G. S., Chupova IA, "The effect of polyvanadates of sodium and potassium on the process of oxidation of aluminum powder", Combustion and Explosion Physics, 1996, v.32, No. 4, pp. 91-94) (prototype).
К недостатком известного способа относятся, во-первых, сложность и длительность получения активатора: либо получение поливанадатов натрия или калия путем гидролиза метаванадиевой кислоты с последующим упариванием полученного раствора и высушиванием осадка до получения твердого продукта, либо многочасовой твердофазный синтез оксидной ванадиевой бронзы с последующим измельчением продукта реакции; во-вторых, низкая степень полноты сгорания вследствие сложности смешения алюминиевого порошка с активатором.The disadvantage of this method includes, firstly, the complexity and duration of the preparation of the activator: either obtaining polyvanadates of sodium or potassium by hydrolysis of metavanadic acid, followed by evaporation of the resulting solution and drying the precipitate to obtain a solid product, or many hours of solid-phase synthesis of vanadium bronze oxide with subsequent grinding of the product reactions; secondly, a low degree of completeness of combustion due to the difficulty of mixing aluminum powder with an activator.
Таким образом, перед авторами стояла задача разработать простой способ активации порошка алюминия, обеспечивающий высокую степень полноты сгорания.Thus, the authors were faced with the task of developing a simple method of activating aluminum powder, providing a high degree of completeness of combustion.
Поставленная задача решена в предлагаемом способе активации порошка алюминия путем добавления к исходному порошку активатора на основе оксидного соединения ванадия, в котором в качестве активатора используют гель, содержащий 4,0-8,2 г/л ванадия и полученный путем плавления оксида ванадия (V) или оксида ванадия (V) и карбоната лития или натрия или оксида ванадия (V) и борной кислоты или их смеси с последующим добавлением расплава к дистиллированной воде при интенсивном перемешивании и выдержкой, которым пропитывают исходный порошок алюминия при соотношении гель (мл):алюминий (г)=1÷2:1, а затем полученную массу фильтруют на вакуумном фильтре и просушивают при температуре 50-60°C в течение 0,5-1 ч..The problem is solved in the proposed method of activating aluminum powder by adding an activator based on the vanadium oxide compound to the initial powder, in which a gel containing 4.0-8.2 g / l vanadium and obtained by melting vanadium oxide (V) is used as an activator or vanadium (V) oxide and lithium or sodium carbonate or vanadium (V) oxide and boric acid, or a mixture thereof, followed by the addition of the melt to distilled water with vigorous stirring and soaking with which the starting aluminum powder is impregnated with In the ratio gel (ml): aluminum (g) = 1 ÷ 2: 1, and then the resulting mass is filtered on a vacuum filter and dried at a temperature of 50-60 ° C for 0.5-1 h.
В настоящее время из научно-технической и патентной литературы не известен способ активации порошка алюминия путем пропитки порошка гелем определенного качественного и количественного состава.Currently, from the scientific, technical and patent literature, there is no known method for activating aluminum powder by impregnating the powder with a gel of a certain qualitative and quantitative composition.
Исследования, проведенные авторами, позволили выявить условия активации порошка алюминия, обеспечивающие смещение процесса в низкотемпературную область и полноту сгорания порошка, по степени превосходящую степень сгорания при активации порошка известным способом, указанным в качестве прототипа. Экспериментальным путем было установлено, что пропитка порошка гелем, полученным путем плавления оксида ванадия (V) или оксида ванадия (V) и карбоната лития или натрия или оксида ванадия (V) и борной кислоты или их смеси с последующим добавлением расплава к дистиллированной воде при интенсивном перемешивании и выдержкой, обеспечивает максимальный контакт между частицами смеси и исключает возможность изменения морфологии частиц смеси, которая ведет к ухудшению реологических свойств порошка. Эти два фактора и обусловливают значительное повышение полноты сгорания на всех этапах взаимодействия, особенно в интервале низких температур нагрева (до двух раз), а при более высоких температурах на 10-12%. При этом существенным является соблюдение количественных соотношений в процессе пропитки. Так, при содержании ванадия в геле более 8,2 г/мл наблюдается образование густой массы, вязкость которой повышается с увеличением концентрации ванадия, что ухудшает условия смешения. При содержании ванадия в геле менее 4,0 г/мл степень полноты сгорания порошка уменьшается. Соблюдение при пропитке предлагаемого соотношения количества геля и порошка алюминия также является необходимым условием: увеличение соотношения более, чем 2:1, ведет к образование густой массы, что ухудшает условия смешения. Уменьшение соотношения менее, чем 1:1 ведет к ухудшению контакта между частицами смеси и, как следствие, к снижению степени сгорания. Использование вакуума при сушке конечного продукта позволяет максимально увеличить степень контакта между частицами смеси и сокращает время удаления остатков воды. Кроме того, становится возможной многократная пропитка порошка одним и тем же коллоидным раствором.Studies conducted by the authors, allowed to identify conditions for the activation of aluminum powder, providing a displacement of the process in the low temperature region and the completeness of combustion of the powder, a degree exceeding the degree of combustion during activation of the powder in a known manner, specified as a prototype. It was experimentally found that the impregnation of the powder with a gel obtained by melting vanadium (V) oxide or vanadium (V) oxide and lithium or sodium carbonate or vanadium (V) oxide and boric acid or a mixture thereof, followed by the addition of melt to distilled water under intense mixing and aging, provides maximum contact between the particles of the mixture and eliminates the possibility of changing the morphology of the particles of the mixture, which leads to deterioration of the rheological properties of the powder. These two factors determine a significant increase in the completeness of combustion at all stages of the interaction, especially in the range of low heating temperatures (up to two times), and at higher temperatures by 10-12%. In this case, compliance with quantitative ratios during the impregnation process is essential. So, when the content of vanadium in the gel is more than 8.2 g / ml, a thick mass is observed whose viscosity increases with increasing concentration of vanadium, which worsens the mixing conditions. When the content of vanadium in the gel is less than 4.0 g / ml, the degree of completeness of combustion of the powder decreases. Compliance with the impregnation of the proposed ratio of the amount of gel and aluminum powder is also a necessary condition: an increase in the ratio of more than 2: 1 leads to the formation of a dense mass, which worsens the mixing conditions. A decrease in the ratio of less than 1: 1 leads to a deterioration of the contact between the particles of the mixture and, as a consequence, to a decrease in the degree of combustion. The use of vacuum when drying the final product allows you to maximize the degree of contact between the particles of the mixture and reduces the time to remove residual water. In addition, it becomes possible to repeatedly impregnate the powder with the same colloidal solution.
Предлагаемый способ может быть осуществлен следующим образом. Берут пентаоксид ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." или пентаоксид ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и карбонат лития Li2C3O или натрия Na2CO3 квалификации "ос.ч." или пентаоксид ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и борную кислоту квалификации "ч.д.а.". Исходные компоненты нагревают в платиновом тигле до температуры 650-750°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который добавляют к дистиллированной воде при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 4,0-8,2 г/мл выдерживают в течение 2-х часов и затем полученным гелем пропитывают порошок алюминия, например, марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц в соотношении гель (мл):алюминий (г)=1÷2:1 и перемешивают в течение 5-10 мин, а затем полученную массу вакуумируют на вакуумном фильтре и просушивают при температуре 50-60°С в течение 0,5-1 ч. На фиг.1 представлены снимки, сделанные на сканирующем электронном микроскопе, порошка АСД-4 до (а) и после пропитки гелем на основе V2O5·nH2O (6).The proposed method can be implemented as follows. Take vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." or vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and lithium carbonate Li 2 C 3 O or sodium Na 2 CO 3 qualification "os.h." or vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and boric acid of the qualification of "analytical grade". The starting components are heated in a platinum crucible to a temperature of 650-750 ° C and maintained until a homogeneous melt is formed, which is added to distilled water with vigorous stirring and incubated for 0.5 hours also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 4.0-8.2 g / ml was incubated for 2 hours and then impregnated with the obtained gel an aluminum powder, for example, grade ASD-4 (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical shape particles in a ratio of gel (ml): aluminum (g) = 1 ÷ 2: 1 and stirred for 5-10 minutes, and then the resulting mass is vacuumized on a vacuum filter and dried at a temperature of 50-60 ° C for 0.5- 1 h. FIG. 1 presents photographs taken on a scanning electron microscope of an ASD-4 powder before (a) and after impregnation with a gel based on V 2 O 5 · nH 2 O (6).
Предлагаемый способ иллюстрируется следующими примерами.The proposed method is illustrated by the following examples.
Пример 1. Берут 9,09 г пентаоксида ванадия V2O5 квалификации "ос.ч.",нагревают в платиновом тигле до температуры 700°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который выливают в стакан емкостью 1000 мл с дистиллированной водой (600 мл) при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 5,85 г/л выдерживают в течение 2-х часов и затем пропитывают 5 мл полученного геля 5 г порошка алюминия марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц и содержанием активного металла 94,6%, что соответствует соотношению гель (мл):алюминий (г)=1:1, и перемешивают в течение 5 мин, затем полученную массу помещают в вакуумный фильтр, после чего сушат на воздухе при температуре 50°C в течение 1 часа. По данным ТГА (температура горения алюминия) степень сгорания предлагаемого активированного порошка алюминия при 1000°C на 11% выше, чем у известного порошка по способу-прототипу. На фиг.2 представлена кривая ТГ (температуры горения) порошка АСД-4, активированного гелем на основе V2O5·nH2O, и пунктиром показана кривая ТГ алюминиевого порошка, активированного порошком состава Na2V12O31·7,4H2O (прототип).Example 1. Take 9.09 g of vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os. H.", Heated in a platinum crucible to a temperature of 700 ° C and kept until a homogeneous melt is formed, which is poured into a glass with a capacity of 1000 ml with distilled water (600 ml) with vigorous stirring and incubated for 0.5 hours also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 5.85 g / l was incubated for 2 hours and then impregnated with 5 ml of the obtained gel 5 g of aluminum powder grade ASD-4 (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical particle shape and content active metal 94.6%, which corresponds to the ratio gel (ml): aluminum (g) = 1: 1, and stirred for 5 min, then the resulting mass is placed in a vacuum filter, and then dried in air at a temperature of 50 ° C within 1 hour. According to the TGA (combustion temperature of aluminum), the degree of combustion of the proposed activated aluminum powder at 1000 ° C is 11% higher than that of the known powder by the prototype method. Figure 2 shows the TG curve (combustion temperature) of the ASD-4 powder activated by a gel based on V 2 O 5 · nH 2 O, and the dashed curve shows the TG curve of aluminum powder activated by a powder of the composition Na 2 V 12 O 31 · 7.4H 2 O (prototype).
Пример 2. Берут 10,91 г пентаоксида ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и 0,369 г карбоната лития Li2CO3 нагревают в платиновом тигле до температуры 650°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который выливают в стакан емкостью 1000 мл с дистиллированной водой (600 мл) при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 5,39 г/л выдерживают в течение 2-х часов и затем 5 мл полученного геля пропитывают 5 г порошка алюминия марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц и содержанием активного металла 94,6%, что соответствует соотношению гель (мл):алюминий (г)=1:1 и перемешивают в течение 5 мин, затем полученную массу помещают в вакуумный фильтр, после чего сушат на воздухе при температуре 50°C в течение 1 часа. По данным ТГА степень сгорания предлагаемого активированного порошка алюминия при 1000°C на 11% выше, чем у известного порошка по способу-прототипу. На фиг.3 представлена кривая ТГ (температуры горения) порошка АСД-4, активированного гелем на основе Li2V12O31·nH2O, и пунктиром показана кривая ТГ алюминиевого порошка, активированного порошком состава Na2V12O31·7,4H2O (прототип).Example 2. Take 10.91 g of vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and 0.369 g of lithium carbonate Li 2 CO 3 is heated in a platinum crucible to a temperature of 650 ° C and maintained until a homogeneous melt is formed, which is poured into a 1000 ml glass with distilled water (600 ml) with vigorous stirring and incubated for 0.5 hour also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 5.39 g / l was incubated for 2 hours and then 5 ml of the obtained gel was impregnated with 5 g of ASD-4 aluminum powder (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical particle shape and content active metal 94.6%, which corresponds to the ratio gel (ml): aluminum (g) = 1: 1 and stirred for 5 min, then the resulting mass is placed in a vacuum filter, and then dried in air at a temperature of 50 ° C for 1 hour According to the TGA, the degree of combustion of the proposed activated aluminum powder at 1000 ° C is 11% higher than that of the known powder by the prototype method. Figure 3 shows the TG curve (combustion temperature) of the powder ASD-4 activated by a gel based on Li 2 V 12 O 31 · nH 2 O, and the dashed curve shows the TG curve of aluminum powder activated by a powder of composition Na 2 V 12 O 31 · 7 , 4H 2 O (prototype).
Пример 3. Берут 10,91 г пентаоксида ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и 0,369 г карбоната натрия Na2C3O, нагревают в платиновом тигле до температуры 650°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который выливают в стакан емкостью 1000 мл с дистиллированной водой (600 мл) при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 7,2 г/л выдерживают в течение 2-х часов и затем 10 мл полученного геля пропитывают 5 г порошка алюминия марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц и содержанием активного металла 94,6%, что соответствует соотношению гель (мл): алюминий (г)=2:1 и перемешивают в течение 10 мин, затем полученную массу помещают в вакуумный фильтр, после чего сушат на воздухе при температуре 60°C в течение 0,5 часа. По данным ТГА степень сгорания предлагаемого активированного порошка алюминия при 1000°C на 10% выше, чем у известного порошка по способу-прототипу. На фиг.4 представлена кривая ТГ (температуры горения) порошка АСД-4, активированного гелем на основе Na2V12O31·nH2O, и пунктиром показана кривая ТГ алюминиевого порошка, активированного порошком состава Na2V12O31·7,4H2O (прототип).Example 3. Take 10.91 g of vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and 0.369 g of sodium carbonate Na 2 C 3 O, heated in a platinum crucible to a temperature of 650 ° C and maintained until a homogeneous melt formed, which was poured into a glass with a capacity of 1000 ml with distilled water (600 ml) with vigorous stirring and kept for 0, 5 hours also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 7.2 g / l was incubated for 2 hours and then 10 ml of the obtained gel was impregnated with 5 g of ASD-4 aluminum powder (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical particle shape and content active metal 94.6%, which corresponds to the ratio gel (ml): aluminum (g) = 2: 1 and stirred for 10 min, then the resulting mass is placed in a vacuum filter, and then dried in air at a temperature of 60 ° C for 0.5 hours. According to the TGA, the degree of combustion of the proposed activated aluminum powder at 1000 ° C is 10% higher than that of the known powder by the prototype method. Figure 4 shows the TG curve (combustion temperature) of the powder ASD-4 activated by a gel based on Na 2 V 12 O 31 · nH 2 O, and the dashed curve shows the TG curve of aluminum powder activated by a powder of composition Na 2 V 12 O 31 · 7 , 4H 2 O (prototype).
Пример 4. Берут 10,91 г пентаоксида ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и 1,24 г борной кислоты H3BO3,нагревают в платиновом тигле до температуры 750°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который выливают в стакан емкостью 1000 мл с дистиллированной водой (600 мл) при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 8,2 г/л выдерживают в течение 2-х часов и затем пропитывают 5 мл полученного геля 5 г порошка алюминия марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц и содержанием активного металла 94,6%, что соответствует соотношению гель (мл):алюминий (г)=1:1 и перемешивают в течение 10 мин, затем полученную массу помещают в вакуумный фильтр, после чего сушат на воздухе при температуре 60°C в течение 0,5 часа. По данным ТГА степень сгорания предлагаемого активированного порошка алюминия при 1000°C на 11% выше, чем у известного порошка по способу-прототипу. На фиг.5 представлена кривая ТГ (температуры горения) порошка АСД-4, активированного гелем на основе B2O3V2O5·nH2O, и пунктиром показана кривая ТГ алюминиевого порошка, активированного порошком состава Na2V12O31·7,4H2O (прототип).Example 4. Take 10.91 g of vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and 1.24 g of boric acid H 3 BO 3 , is heated in a platinum crucible to a temperature of 750 ° C and maintained until a homogeneous melt is formed, which is poured into a glass with a capacity of 1000 ml with distilled water (600 ml) with vigorous stirring and kept for 0 , 5 hours also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 8.2 g / l was incubated for 2 hours and then soaked with 5 ml of the obtained gel 5 g of aluminum powder grade ASD-4 (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical particle shape and content active metal 94.6%, which corresponds to the ratio gel (ml): aluminum (g) = 1: 1 and stirred for 10 min, then the resulting mass is placed in a vacuum filter, and then dried in air at a temperature of 60 ° C for 0.5 hours. According to the TGA, the degree of combustion of the proposed activated aluminum powder at 1000 ° C is 11% higher than that of the known powder by the prototype method. Figure 5 shows the TG curve (combustion temperature) of the powder ASD-4 activated by a gel based on B 2 O 3 V 2 O 5 · nH 2 O, and the dashed curve shows the TG curve of aluminum powder activated by a powder of composition Na 2 V 12 O 31 · 7.4H 2 O (prototype).
Пример 5. Берут 9,09 г пентаоксида ванадия V2O5 квалификации "ос.ч." и 1,24 г борной кислоты H3BO3, 0,369 г карбоната натрия Na2CO3, нагревают в платиновом тигле до температуры 700°C и выдерживают до образования гомогенного расплава, который выливают в стакан емкостью 1000 мл с дистиллированной водой (600 мл) при интенсивном перемешивании и выдерживают в течение 0,5 часа также при интенсивном перемешивании. Полученный продукт с содержанием ванадия 4,0 г/л выдерживают в течение 2-х часов и затем пропитывают 10 мл полученного геля 5 г порошка алюминия марки АСД-4 (S=0,8075 м2/г) со сферической формой частиц содержанием активного металла 94,6%, что соответствует соотношению гель (мл):алюминий (г)=2:1 и перемешивают в течение 5 мин, затем полученную массу помещают в вакуумный фильтр, после чего сушат на воздухе при температуре 60°C в течение 0,5 часа. По данным ТГА степень сгорания предлагаемого активированного порошка алюминия при 1000°C на 12% выше, чем у известного порошка по способу-прототипу. На фиг.6 представлена кривая ТГ (температуры горения) порошка АСД-4, активированного гелем на основе Na2B2O3V10O29·nH2O, и пунктиром показана кривая ТГ алюминиевого порошка, активированного порошком состава Na2V12O31·7,4H2O (прототип).Example 5. Take 9.09 g of vanadium pentoxide V 2 O 5 qualification "os.ch." and 1.24 g of boric acid H 3 BO 3 , 0.369 g of sodium carbonate Na 2 CO 3 , are heated in a platinum crucible to a temperature of 700 ° C and maintained until a homogeneous melt is formed, which is poured into a 1000 ml glass with distilled water (600 ml ) with vigorous stirring and incubated for 0.5 hours also with vigorous stirring. The resulting product with a vanadium content of 4.0 g / l was incubated for 2 hours and then impregnated with 10 ml of the obtained gel 5 g of aluminum powder grade ASD-4 (S = 0.8075 m 2 / g) with a spherical particle shape containing active metal 94.6%, which corresponds to the ratio gel (ml): aluminum (g) = 2: 1 and stirred for 5 min, then the resulting mass is placed in a vacuum filter, and then dried in air at a temperature of 60 ° C for 0 5 hours. According to the TGA, the degree of combustion of the proposed activated aluminum powder at 1000 ° C is 12% higher than that of the known powder by the prototype method. Figure 6 shows the TG curve (combustion temperature) of an ASD-4 powder activated by a gel based on Na 2 B 2 O 3 V 10 O 29 · nH 2 O, and the dashed curve shows the TG curve of an aluminum powder activated by a powder of composition Na 2 V 12 O 31 · 7.4H 2 O (prototype).
Таким образом, авторами предлагается простой способ активации порошка алюминия с возможным его применением в промышленном масштабе, обеспечивающий высокую степень полноты сгорания за счет достижения смешения компонентов на молекулярном уровне.Thus, the authors propose a simple way to activate aluminum powder with its possible application on an industrial scale, providing a high degree of completeness of combustion due to the achievement of the mixing of the components at the molecular level.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152353/02A RU2509790C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method of aluminium powder activation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152353/02A RU2509790C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method of aluminium powder activation |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2509790C1 true RU2509790C1 (en) | 2014-03-20 |
Family
ID=50279664
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012152353/02A RU2509790C1 (en) | 2012-12-05 | 2012-12-05 | Method of aluminium powder activation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2509790C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679156C1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of modification of aluminum powder |
| RU2737950C1 (en) * | 2020-05-14 | 2020-12-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of activating aluminium powder |
| RU2758421C1 (en) * | 2021-03-31 | 2021-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method for obtaining aluminum matrix composite |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1078020A (en) * | 1964-12-30 | 1967-08-02 | Continental Oil Co | Activation of alumin um |
| RU2086355C1 (en) * | 1995-09-06 | 1997-08-10 | Институт химии нефти СО РАН | Method of activation of metal powders |
| RU2371284C2 (en) * | 2007-12-20 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Powder of activated aluminium, method of its receiving, device for method implementation and control assembly of device |
-
2012
- 2012-12-05 RU RU2012152353/02A patent/RU2509790C1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1078020A (en) * | 1964-12-30 | 1967-08-02 | Continental Oil Co | Activation of alumin um |
| RU2086355C1 (en) * | 1995-09-06 | 1997-08-10 | Институт химии нефти СО РАН | Method of activation of metal powders |
| RU2371284C2 (en) * | 2007-12-20 | 2009-10-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет (ТГУ) | Powder of activated aluminium, method of its receiving, device for method implementation and control assembly of device |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| ШЕВЧЕНКО В.Г. и др. Влияние поливанадатов натрия и калия на процесс окисления порошка алюминия. - Физика горения и взрыва, 1996, т.32, No.4, с.91-94. * |
| ШЕВЧЕНКО В.Г. и др. Влияние поливанадатов натрия и калия на процесс окисления порошка алюминия. - Физика горения и взрыва, 1996, т.32, №4, с.91-94. * |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2679156C1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-02-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of modification of aluminum powder |
| RU2737950C1 (en) * | 2020-05-14 | 2020-12-07 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method of activating aluminium powder |
| RU2758421C1 (en) * | 2021-03-31 | 2021-10-28 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт химии твердого тела Уральского отделения Российской академии наук | Method for obtaining aluminum matrix composite |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2509790C1 (en) | Method of aluminium powder activation | |
| Wang et al. | Solid-phase synthesis of mesoporous ZnO using lignin-amine template and its photocatalytic properties | |
| AU2019286882B2 (en) | LGPS-based solid electrolyte and production method | |
| WO2018177267A1 (en) | Method for preparing graphene oxide quantum dots in a large scale with cryptocrystalline graphite | |
| Touidjine et al. | Partially oxidized silicon particles for stable aqueous slurries and practical large-scale making of Si-based electrodes | |
| RU2696439C2 (en) | Nanodiamonds having acid functional group, and method for production thereof | |
| JP6765831B2 (en) | Method for producing reduced graphite oxide | |
| CN113329976A (en) | Composite hydroxide small particles for nonaqueous electrolyte secondary battery | |
| Park et al. | Synthesis of silicon carbide nanocrystals using waste poly (vinyl butyral) sheet | |
| JP2011228062A (en) | Manufacturing method for positive electrode active material for nonaqueous electrolyte secondary battery, and nonaqueous electrolyte secondary battery using it | |
| Aydın et al. | Synthesis and characterization of zinc fluoroborate from zinc fluoride and boron by mechanochemical reaction | |
| CN112299934A (en) | Thermite for destroying cased ammunition and preparation method thereof | |
| Pramanik et al. | Water soluble blue-emitting AuAg alloy nanoparticles and fluorescent solid platforms for removal of dyes from water | |
| CA2820227A1 (en) | Novel composite conductive material | |
| RU2737950C1 (en) | Method of activating aluminium powder | |
| RU2656466C1 (en) | Molybdenum dioxide / carbon composite production method | |
| RU2747772C1 (en) | Method for obtaining composite vanadium trioxide / carbon | |
| JP2016203087A (en) | Manufacturing method of sulfide solid electrolyte material | |
| CN109536162A (en) | The preparation method of simple carbon dots | |
| JP6427464B2 (en) | Dispersion liquid of carbon nanotube containing conductive polymer, carbon material, and method of producing the dispersion liquid | |
| Lai et al. | Investigation on existing states and photoluminescence property of silver in the SiO 2 three-dimensionally ordered macroporous materials | |
| AU2013254453B2 (en) | Method for the separation of diamond particle clusters | |
| Riahimadvar et al. | Fast and one-step synthesis of small ZnO nano-tetrapods Using CO2 laser in ambient air: physical properties | |
| Jaafar et al. | Synthesis of Eu 3+-Doped ZnO/Zn 2 SiO 4 Composite Phosphor for Potent Optoelectronic Applications | |
| Palma-Ramírez et al. | Enhancement of optical properties and dependence of the crystal structure, morphological properties of PrPO4 by microwave-assisted-hydrothermal synthesis |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20161206 |