Изучение влияния механохимической активации при получении композитных материалов для беспламенных нагревателей

  • А. Калиева
Ключевые слова: беспламенные нагреватели, механохимическая активация, экзотермическая реакция, порошковые смеси на основе алюминия

Аннотация

Статья посвящена получению активированных твердых порошковых материалов
для беспламенных нагревателей пищи с использованием механохимической
обработки. Для получения порошковых смесей для беспламенных нагревателей,
смеси первичных материалов подвергались измельчению в шаровой мельнице с
изменением времени обработки (50 мин, 65 мин, 150 мин). В качестве основного
ингредиента порошковой смеси был выбран алюминий. В результате исследовании
активированные порошки показали значительное увеличение реакционной
способности по отношению к эталонной смеси. С помощью таких методов, как
электронная сканирующая микроскопия, термогравиметрия были исследованы
свойства исходных, промежуточных и конечных продуктов. Показано, что
использование механической активации может привести к получению нанометровых
пирофорных материалов с чрезвычайно высокой реакционной способностью, что и
способствует синтезу высокоэффективных беспламенных нагревателей пищи.

Литература

[1]. Lauren E. Oleksyk, D. Pickard, R. Trottier. Development
of the flameless ration heater for the meal, readyto-
eat. –Report of USA army, –1993. –100p.
[2]. D.V. Petunin, A.V. Druzhkov. Powder mixture for
carrying out an exothermic reaction. Patent Application
PublicationWO2008020782A1. –2006. (Nov, 07).
[3]. Taub.,Irwin A.,Kustin., Kenneth. Water-activated
chemical heater with suppressed hydrogen. Patent
Application PublicationUS5517981A. –1996. (May, 21).
[4]. Kaliyeva A.M. Flameless chemical heaters
// Conference of young scientists dedicated
to the 30th anniversary of the Institute of
Combustion Problems.–2017. Аlmaty, Kazakhstan.
[5]. Kaliyeva A.M., Tileuberdi Ye., Ongarbayev Ye.K, Mansurov
Z.A. Powdered mixtures for lameless heaters // Горе-
ние и плазмохимия, –2018. –Т.16. –№ 1. –С. 53–59.
[6]. Robert P. Scaringe, Clyde F. Parrish. Flameless
heater product for ready-to-eat meals and
process for making same. Patent Application
Publication US5117809A. –1992. (Jun, 02).
[7]. Stanley A. Black, James F. Jenkins. Powdered metal
source for production of heat and hydrogen gas. Patent
Application Publication US4017414A. –1977. (Apr, 12).
[8]. Lamensdorf M. Flameless heater and
method of making same. Patent Application
Publication US5611329A. –1997. (Mar, 18).
[9]. Grosse, A.V., Conway, J.B.. Combustion of
metals in oxygen // Industrial and Engineering
Chemistry. . –1958. –V. 50. –P. 663–672.
[10]. De Luca, L.T., Galfetti, L., Maggi, F., Colombo, G.,
Paravan, C., Reina, A., Dossi, S., Fassina, M., Sossi,
A. Characterization and combustion of aluminum
nanopowders in energetic systems // In: Gromov, A.,
Teipel, U. (Eds.), Metal Nanopowders: Production,
Characterization, and Energetic Applications, John Wiley
& Sons. . –2014. – ISBN: 9783527333615. –P. 301–410.
[11]. Paravan, C., Maggi, F., Dossi, S., Marra, G., Colombo, G.,
and Galfetti, L. 2016. Pre-burning characterization of
nano-sized aluminium in condensed energetic systems
// In: Energetic Nanomaterials, edited by V.E. Zarko
and A.A. Gromov, Elsevier, –2016. –V. –P. 341–368.
[12]. S. Dossi, E. Duranti, C. Paravan, L. T. De Luca, A.B. Vorozhtsov,
A.A. Gromov, Y. I. Pautova, M. I. Lerner, and N. G. Rodkevich.
Non-isothermal oxidation of aluminum nanopowder
coated by hydrocarbons and fluorohydrocarbons
// Appl. Surf. Sci. –2013. –V. 271. –P. 337–343.
[13]. Jeurgens, L.P.H., Sloof, W.G., Tichelaar, F.D., Mittemeijer,
E.J. Structure and morphology of aluminium oxide
Рис. 2. Распределение частиц по размерам четырех испытанных порошков
A. Калиева / ГОРЕНИЕ И ПЛАЗМОХИМИЯ 17 (2019) 173-177 177
films formed by thermal oxidation of aluminium
// Thin Solid Films. – 2002. – V. 418. – P. 89–101.
[14]. Trunov, M.A., Schoenitz, M., Zhu, X., Dreizin, E.L. 2005.
Effect of polymorphic phase transformations in Al2O3
film on oxidation kinetics of aluminum powders
// Combust. Flame. – 2005. – V. 140. – P. 310–318.
Опубликован
2019-11-06
Раздел
Статьи