Кинетика окисления наноразмерного порошка $\mathrm{Al}$–$\mathrm{Cu}$ при нагреве в воздухе

Использование наноразмерных порошков металлов является перспективным направлением при разработке современных энергетических композиций, благодаря их высокой реакционной способности и интенсивному тепловыделению при контакте с окислителем и горении. Представлены результаты совмещенного ТГ-ДСК анализа нанопорошков алюминия Alex и соединения $\mathrm{Al}$–$\mathrm{Cu}$, полученных методом электрического взрыва проводников, при постоянных скоростях нагрева $2$, $4$, $20^{\circ}$С/мин в воздухе в диапазоне температур $30\div1300^{\circ}$С. Установлено, что нанопорошки Alex и $\mathrm{Al}$–$\mathrm{Cu}$ интенсивно окисляются при нагреве в воздухе до температуры $600^{\circ}$С за счет диффузии окислителя через пористый оксидный слой $\mathrm{Al}_2\mathrm{O}_3$ и возможного образования открытых поверхностей активного металла при фазовом изменении кристаллической решетки оксида металла. Методами Фридмана и Киссинджера–Акахиры–Саноуза получены зависимости энергии активации окисления от степени конверсии (окисленности) наноразмерных порошков металлов. Показано, что энергия активации нанопорошков Alex и $\mathrm{Al}$–$\mathrm{Cu}$ зависит от степени конверсии (стадий окисления) и находится в диапазоне $78\div307$ и $99\div430$ кДж/моль соответственно.