清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Connecting agglomeration and burn rate in a thermite reaction: Role of oxidizer morphology

铝热剂 集聚经济 结块 材料科学 纳米颗粒 化学工程 燃烧 烟火 粒径 粒子(生态学) 烧结 扩散 燃烧性 纳米技术 复合材料 化学 爆炸物 热力学 工程类 地质学 物理 海洋学 有机化学
作者
Haiyang Wang,Dylan J. Kline,Prithwish Biswas,Michael R. Zachariah
出处
期刊:Combustion and Flame [Elsevier]
卷期号:231: 111492-111492 被引量:35
标识
DOI:10.1016/j.combustflame.2021.111492
摘要

Agglomeration (sintering) of aluminum particles has been commonly observed in solid propellants and pyrotechnics and it is believed to play a key role on the combustion performance of these materials. One of the most commonly studied nanothermites – Al/CuO – has also been well documented to exhibit this agglomeration phenomenon. In this work, high-speed in-operando microscopy and pyrometry were used to observe agglomeration in an Al/CuO reaction with different oxidizer particle size and shape (microparticles, microwires and nanoparticles). We found that the use of a microwire oxidizer resulted in propagation velocities and agglomerate sizes more similar to nanoparticles rather than microparticles. Replacing CuO microparticles (5 µm) with similarly-sized CuO microwires (equivalent diameter: 3 µm) was shown to dramatically elevate the burn rate by ~27 × (2 m/s vs 55 m/s) and increased the flame temperature from 2550 K to 3200 K, resulting in ~30 × higher heat flux (energy release rate). Adding 10 wt.% polymer into the above three thermite systems slowed down the burn rates from ~m/s to ~cm/s, which allowed our microscopic system to probe the details of the agglomeration process. The agglomeration size was found to be reduced from ~40 µm to ~13 µm when replacing CuO microparticles with microwires in the 3D printed Al/CuO composites, similar to that of CuO nanoparticles case. Our results point to a “pocket” model to explain these trends. In a reactive composite, CuO microwires should create an Al “pocket” closer in size to that when using CuO NPs and considerably smaller that with CuO microparticles. The reduced pocket size should also enhance burn velocity. These results also suggest the “pocket” offers a pathway to think about architectures to minimize the sintering size which is known to lead to two-phase losses in propellants.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
山楂完成签到,获得积分10
1秒前
7秒前
珍妮发布了新的文献求助10
10秒前
吴老四发布了新的文献求助30
13秒前
yupingqin完成签到 ,获得积分10
15秒前
珍妮完成签到,获得积分10
20秒前
25秒前
CodeCraft应助biancaliu采纳,获得10
28秒前
加湿器发布了新的文献求助200
30秒前
研友_Z7XY28完成签到 ,获得积分10
32秒前
qiuhx1053完成签到 ,获得积分10
34秒前
wanghao完成签到 ,获得积分10
38秒前
wenbinvan完成签到,获得积分0
46秒前
dentistjh完成签到,获得积分10
47秒前
吴老四完成签到,获得积分10
49秒前
吴老四发布了新的文献求助30
53秒前
酷酷小子完成签到 ,获得积分10
55秒前
llll完成签到,获得积分10
1分钟前
沿途东行完成签到 ,获得积分10
1分钟前
al完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
Ji发布了新的文献求助10
1分钟前
于洋完成签到 ,获得积分10
1分钟前
linuo应助Ji采纳,获得10
1分钟前
Ji完成签到,获得积分10
1分钟前
天行健完成签到,获得积分10
1分钟前
HLT完成签到 ,获得积分10
1分钟前
天天完成签到 ,获得积分20
2分钟前
Owen应助筱灬采纳,获得10
2分钟前
WenJun完成签到,获得积分10
2分钟前
阿甘完成签到 ,获得积分10
2分钟前
yinyin完成签到 ,获得积分10
2分钟前
摩天轮完成签到 ,获得积分10
2分钟前
北笙完成签到 ,获得积分10
2分钟前
Leo完成签到 ,获得积分10
2分钟前
2分钟前
香樟遗完成签到 ,获得积分10
2分钟前
ee完成签到,获得积分10
2分钟前
不知道完成签到,获得积分10
2分钟前
selfevidbet完成签到,获得积分10
3分钟前
高分求助中
Evolution 10000
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
叶剑英与华南分局档案史料 500
Foreign Policy of the French Second Empire: A Bibliography 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3146846
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2798144
关于积分的说明 7826732
捐赠科研通 2454709
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1306446
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 627788
版权声明 601565