Перспективы использования порошков бора в качестве горючего. II. Влияние добавок алюминия, магния и их соединений на термическое поведение оксида бора

Физико-химические изменения, происходящие в оксидной оболочке частиц бора при нагревании, чрезвычайно важны для процессов его окисления и горения, в том числе в составе твердотопливных композиций. Ранее в составе оксидного слоя на частицах бора, полученных различными методами, экспериментально обнаружены примеси $\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$, $\mathrm{MgO}$, $\mathrm{MgF}_2$, $\mathrm{Al}$ и $\mathrm{Mg}$. Целью работы является определение влияния указанных примесей на термическое поведение оксида бора, при этом особое внимание уделено испарению $\mathrm{B}_2\mathrm{O}_3$. Термоаналитически определены температура и тепловые эффекты реакций между компонентами, детально проанализированы процессы дегидратации, плавления и испарения оксида бора. Экспериментально определена энтальпия начинающегося при температуре выше $1300^{\circ}$С испарения оксида бора – $347\pm3$ кДж/моль. Обнаружено взаимодействие между фторидом магния и оксидом бора при температуре около $1000^{\circ}$С с потерей массы, соответствующей содержанию фторида магния и образованию газофазного фторида бора. Установлено, что растворенный в оксиде бор практически не оказывает влияния на испарение расплава оксида бора, в то время как добавление $\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$ или $\mathrm{MgO}$ приводит к существенному повышению его термической стабильности. На основе анализа полученных результатов сделано предположение о влиянии примесей на активность бора в процессах его воспламенения и горения.