微纳米金属铁粉的燃烧特性试验研究

运用热重分析手段对微纳米尺度金属铁粉燃料的着火和燃烧特性进行了研究.通过不同微米、纳米尺度金属铁粉燃烧过程的热重试验,分析不同粒径金属铁粉的燃烧特性,计算不同微米、纳米尺度金属铁粉在空气中燃烧的着火点、最高燃烧温度和表观活化能.结果表明,30～110nm粒径范围的纳米尺度铁粉的平均着火温度为280℃左右,最高燃烧温度为750～950℃,表观活化能为20～30kJ/mol;2～5μm亚微米级铁粉着火点为380℃,最高燃烧温度为950～990℃,表观活化能为37kJ/mol;而40μm的微米级铁粉着火温度为600℃左右,最高燃烧温度达到1000℃,表观活化能为58kJ/mol.随着颗粒粒径从微米减小到纳米尺度,金属颗粒的比表面积迅速增大,造成TG/DTG曲线上最大增重梯度所对应的反应温度和最高燃烧温度均明显降低,燃烧着火点温度明显降低,表观活化能迅速减小,因此反应活性随粒径的减小迅速提高.

纳米铁粉燃烧特性研究

通过对粒径为50，100，500和20×10^2nm铁粉的比表面积实验（BET法）、燃烧热值实验和热分析实验，得到不同粒径铁粉的表面微观结构、燃烧热值和失重曲线，分析粒径对比表面积、燃烧热值的影响。研究不同粒径铁粉在10，20，30和40K／min升温速率下的燃烧特性参数和动力学参数。结果表明：粒径减小。铁粉比表面积和燃烧热值均增大。当粒径为50nm时，燃烧热值最高，其值为6792。1J／g。粒径增大，看火点温度、最高燃烧速率对应温度、燃尽温度升高，燃尽时间延长；升温速率增大，相同粒径铁粉的着火温度、最大燃烧速率对应的温度和燃尽温度升高，纳米铁粉的最大燃烧速率增大。而微米铁粉的最大燃烧速率减小。随着粒径和升温速率的增大。活化能和指前因子都增大且存在互补偿效应。

微米铁粉填充硅橡胶复合材料的压阻性能研究

利用磁场辅助硫化工艺,制备了含有排列的微米铁粉的硅橡胶复合材料,测量了体系的压阻特性。结果表明,该复合材料显示丰富的压阻特性,初始电阻大于1010Ω的体系显示负压阻特性,而小于1010Ω的体系显示正压阻特性;填充了10%,20%,50%（质量分数）铁粉的硅橡胶在加载压力0.2MPa前后出现正压阻渗流转变,电阻变化达103~105Ω个量级,然而,质量分数φ=50%,磁感应强度B=0.2T体系显示线性正压阻特性。初步研究认为,体系压阻行为的复杂性与磁场在基胶中诱导的导电路径构象的多样性有关。

超细氧化铁粉低温还原热力学研究

研究低温还原超细氧化铁粉的还原热力学。用高能球磨法获得的超细氧化铁粉,在280～400℃的温度范围内用氢气还原。对还原后的粉末进行氧含量测定并计算氧化铁粉末的还原率,研究氧化铁粉粒度、还原温度和还原时间等参数对还原率的影响。从热力学的角度,计算不同温度下的反应自由能,分析和求证400℃以下低温氢气还原氧化铁的可行性。研究结果表明Fe2O3向Fe3O4还原反应的自由能在标准状态下为负值,因此还原反应有很大的自发驱动力,反应很容易进行;而Fe3O4向Fe的还原反应的自由能为正值,说明在标准状态下不能进行,要通过调节还原气体的分压比才能使还原反应进行,因此Fe3O4向Fe的还原反应是制约氧化铁粉还原的主要环节,它与非平衡状态下的温度、气体压力和反应物的状态存在紧密的联系。超细氧化铁粉处于非常高的能量状态,可以促使Fe3O4向Fe的还原反应在400℃以下的低还原温度下得以进行。

微纳米级铁粉在水处理中的应用

工业废水毒性强、难降解,既污染环境,又危害人体健康,其治理在全世界引起了强烈关注。微纳米级铁粉在水处理方面展现了优越的性能,具有广阔的应用前景。作者介绍了近年来微纳米级铁粉在不同水处理中的应用情况以及作用机理,并对其研究及应用前景做出了展望。

金刚石锯片中不同生产方式铁粉的性能研究

文章对不同生产方式铁粉的粒度进行分析对比,制作空白胎体进行机械性能对比,制作样片进行室内锯切性能对比。结果显示空白胎体中电解Fe粉显示脆性,微米铁粉和羰基铁粉显示韧性;电解铁粉的烧结硬度比微米铁粉和羰基铁粉高;做成锯片锯切混凝土对比,锋利度的排序是:Basf羰基Fe粉>国产羰基Fe粉>国产微米Fe粉>电解Fe粉;寿命排序为:国产微米Fe粉>国产羰基Fe粉>Basf羰基Fe粉>电解铁粉。