一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法
【专利摘要】本发明提供了一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，通过对超细铝粉样品进行X射线结构检测，根据PDF图谱进行氧化物物种的分析，确定铝粉颗粒中氧化铝物种的存在；对铝粉进行颗粒分布检测，每个样品进行三次检测，确定铝粉的体积平均径D；分别检测原材料1A99工业纯铝在加热过程中的吸热量值△H0和所制备的铝粉在加热过程中的吸热量值△H，根据物相转变的热力学特点，确定铝粉颗粒中氧化铝质量百分含量与吸热量值△H0、吸热量值△H之间的关系；根据铝粉颗粒结构以及氧化铝的质量百分含量计算氧化层等效厚度。本发明检测方法简便、直观，符合生产过程，具有较高的精度。
【专利说明】一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法

【技术领域】
[0001]本发明属于材料加工及检验【技术领域】，尤其涉及一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法。

【背景技术】
[0002]超细铝粉具有广泛的应用范围，主要用于航天工业火箭推进的燃料，另外还用于一级原料军工炸药等；也用于高档汽车、手机、摩托车、自行车的外用金属漆的原料，或者炼钢除气，脱氧，或者用于化工，烟花爆竹等。
[0003]超细铝粉由于为铝基体，所以难于使用理化分析方法检测其中的氧化物含量。另一方面，由于制备的铝粉粒度小，因此，用一般的物理检测精度低。
[0004]目前，有资料报道了直接通过TEM观察纳米铝粉的氧化层厚度，由于粒度的分布性问题，无法得到粉体的氧化层厚度。
[0005]有资料用FastStone软件对TEM照片进行了处理，提出了纳米铝粉氧化层厚度计算公式。这种方法通过量取TEM照片上标尺长度的像素点个数(单位为像素，下同)，每旋转72度量取TEM照片上完整清晰的铝粉外径一次，包含外层氧化层，共量5次取平均值，通过简单计算求出氧化层厚度，显然，这种方法既繁琐，又缺乏精度。


【发明内容】

[0006]本发明的目的在于提供一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，旨在解决现有微米铝粉氧化层厚度检测方法繁琐、缺乏精度的问题。
[0007]本发明是这样实现的，一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，包括以下步骤:
[0008](I)氧化物物种确定:对超细铝粉样品进行X射线结构检测，根据PDF图谱进行氧化物物种的分析，确定铝粉颗粒中氧化铝物种的存在；
[0009](2)铝粉颗粒体积平均径的检测:对铝粉进行颗粒分布检测，每个样品进行三次检测，确定铝粉的体积平均径D ;
[0010](3)铝粉颗粒中氧化铝质量百分含量的确定:分别检测原材料1A99工业纯铝在加热过程中的吸热量值Λ H0和所制备的铝粉在加热过程中的吸热量值Λ H，根据物相转变的热力学特点，确定铝粉颗粒中氧化铝质量百分含量与吸热量值Λ HO、吸热量值Λ H之间的关系;
[0011](4)根据铝粉颗粒结构以及氧化铝的质量百分含量计算氧化层等效厚度。
[0012]优选地，在步骤(2)中，铝粉颗粒中氧化铝的质量百分含量用函数定义为:
[0013]

【权利要求】
1.一种超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，其特征在于包括以下步骤: (1)氧化物物种确定:对超细铝粉样品进行X射线结构检测，根据PDF图谱进行氧化物物种的分析，确定铝粉颗粒中氧化铝物种的存在； (2)铝粉颗粒体积平均径的检测:对铝粉进行颗粒分布检测，每个样品进行三次检测，确定铝粉的体积平均径D ; (3)铝粉颗粒中氧化铝质量百分含量的确定:分别检测原材料1A99工业纯铝在加热过程中的吸热量值Λ H0和所制备的铝粉在加热过程中的吸热量值Λ H，根据物相转变的热力学特点，确定铝粉颗粒中氧化铝质量百分含量与吸热量值Λ HO、吸热量值Λ H之间的关系； (4)根据铝粉颗粒结构以及氧化铝的质量百分含量计算氧化层等效厚度。
2.如权利要求1所述的超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，其特征在于，在步骤(2)中，铝粉颗粒中氧化铝的质量百分含量用函数定义为:
式⑴中，Λ Htl为1Α99工业纯铝吸热量值，Δ H为铝粉吸热量值，Xc为氧化铝的质量百分含量。
3.如权利要求2所述的超细铝粉颗粒表面氧化层等效厚度的检测方法，其特征在于，在步骤(3)中，所述氧化层等效厚度的计算过程具体为: 根据铝粉颗粒结构计算表面氧化层厚度h为:h= (D-d)/2---(2)，其中:D:为包含氧化层铝粉颗粒的体积平均径；d:为无氧化层铝粉颗粒的体积平均径； 根据铝粉颗粒结构将氧化铝质量百分含量的关系式表达为:
将式⑶简化为:d = 1 -0.0068Χ X D---(4), 式中:P Al2O3为三氧化二铝密度，取值3.965g/cm3 ； P A1为纯铝密度，取值2.702g/cm3 ； 根据氧化层的铝粉颗粒体积平均径D及氧化铝的质量百分含量X。，计算出d，由式(2)与(4)得到铝粉颗粒表面氧化层等效厚度h:
【文档编号】G01N15/02GK104075682SQ201410287176
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】傅明喜, 李冬升 申请人:江苏大学