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Ignición y combustión inducidas por láser de partículas individuales de aleación Al-Li de tamaño micrométrico en aire a alta presión/N

Autores: Xu, Dunhui; Wang, Fang; Li, Shengji; Huang, Xuefeng; Li, Heping; Guo, Yanhui

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2023

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Acceso abierto

Artículo científico
2023

Ignición y combustión inducidas por láser de partículas individuales de aleación Al-Li de tamaño micrométrico en aire a alta presión/N


Categoría

Ingeniería y Tecnología

Subcategoría

Ingeniería Aeroespacial

Palabras clave

Problemas
Aluminio de tamaño micrométrico
Aleación de aluminio-litio
Características de combustión
Tiempo de retraso en la ignición
Microexplosión

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 28

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Para resolver los problemas asociados con el aluminio (Al) de tamaño micrométrico, incluyendo la sinterización, aglomeración y deposición de escoria durante la combustión de propelentes aluminizados, se utilizó una aleación de aluminio-litio (Al-Li), preparada al introducir una pequeña cantidad de Li (1.0 % en peso) en Al, en lugar de Al. Luego, se investigaron en detalle las características de ignición y combustión de partículas individuales de aleación Al-Li de tamaño micrométrico utilizando un aparato experimental autoconstruido y múltiples métodos de caracterización. Se obtuvieron la probabilidad de ignición, el tiempo de retraso de ignición, la tasa de propagación de la llama, el tiempo de combustión, la temperatura de combustión, los espectros de radiación de la llama y las características de microexplosión. Los resultados de TG-DSC demostraron que, en comparación con el Al correspondiente, la aleación Al-Li tenía una temperatura de ignición más baja. Las líneas de emisión de AlO revelaron la combustión en fase gaseosa de la aleación Al-Li, y así la aleación Al-Li exhibió un modo de combustión mixta, incluyendo combustión superficial y combustión en fase gaseosa. Además, durante la combustión, ocurrió una microexplosión, que aumentó la tasa de combustión y redujo la vida útil de la combustión. La presión ambiental tuvo un efecto significativo en las características de ignición y combustión de la aleación Al-Li, y el tiempo de retraso de ignición y el tiempo de combustión disminuyeron exponencialmente a medida que aumentaba la presión ambiental. La temperatura de combustión de la aleación Al-Li a presión atmosférica fue ligeramente más alta que las de presiones elevadas. La aleación Al-Li se quemó en N, pero no se observó microexplosión. Finalmente, se demostró el mecanismo de ignición y combustión de la aleación Al-Li en aire combinando análisis de SEM, EDS y XRD del material y los residuos. Los resultados sugieren que la adición de Li promovió el rendimiento de combustión del Al al cambiar la estructura superficial de la película de óxido y el modo de combustión.

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