Abstract
Актуальность исследования.Один из лидеров по производству алюминиевых порошков в России ООО «СУАЛПМ» перешел от выпуска грубодисперсных порошков к производству микронных порошков, имеющих более высокую реакционную способность. Микропорошки алюминия применяются во многих отраслях промышленности:порошковой металлургии, самораспространяющемся высокотемпературном синтезе новых материалов,водородной энергетике, пиротехнике иракетных топливах. Повышение реакционной способности порошков алюминия в различных процессах приводит к понижению энергозатрат и экономии ресурсов. Цель: получение и объяснение экспериментальных данных по изменению параметров активности микропорошков алюминия после их облучения в зависимости от дозыγ-облучения. Объекты: микропорошки алюминия АСД-6, АСД-6М. Методы:дифференциальный термический анализ, рентгенофазовый анализ, методика облучения микропорошков алюминия γ-излучением, методика расчета параметров активности порошков алюминия. Результаты. Получены количественные показатели реакционной способности микропорошков алюминия АСД-6 и АСД-6М до и после облучения γ-излучением изотопа Со60 с энергией 1,17 и 1,33 МэВ, т.е. энергией существенно ниже порога фотоядерных реакций. Дозы облучения образцов порошков составляли 1, 2, 4, 8 и 10 Мрад. После γ-облучения температура начала окисления микропорошков снизилась максимально на 90 и 85 °С; максимальная скорость окисления возросла на 83 и 36 %; степень окисленности (при нагревании до 1250 °С) повысилась на 5,1 %, и минимально понизилась на 1,3 % для микропорошков АСД-6 и АСД-6М, соответственно. Удельный тепловой эффект окисления после γ-облучения всеми дозами был больше, чем для необлученных порошков.Максимальные значения удельного теплового эффекта для АСД-6на 199,5 кДж/моль, а для АСД-6М – на 134,8 кДж/моль больше тепловых эффектов, чем для необлученных порошков, что существенно превышает стандартную теплоту плавления алюминия (10,8 кДж/моль). Следовательно, такое состояние системы «алюминий – оксид алюминия» характеризуется запасенной энергией в 9 раз больше стандартной теплоты плавления алюминия, что с позиции классической термодинамики невозможно. В то же время известно, что запасание энергии в нанопорошках происходит за счет формирования двойного электрического слоя в частицах алюминия.