Exotermní intermetalické směsi, jejich příprava a hodnocení

Abstract

Při exotermických reakcích dochází k uvolnění velkého množství tepla, které lze dále využít pro další aplikace, jako je ohřev látek, iniciace chemické reakce nebo vytvoření svarového spoje. V první části diplomové práce je obsažena literární rešerše, která se zabývá termodynamickými a termochemckými aspekty exotermních reakcí, dále mapuje exotermní systémy používané v současné technologické praxi (termitické práškové směsi a exotermní intermetalická fólie NanoFoil), uvádí přehled intermetalických systémů a jejich vlastnosti a možnosti výroby exotermních směsí pomocí práškové metalurgie. Na základě poznatků z literární rešerše je v experimentální části zvolen systém Ni-Al a navrženy podmínky mlecího procesu práškové metalurgie pro výrobu exotermní práškové směsi. Celkem 18 vzorků experimentální práškové směsi bylo podrobeno analýzám chemického složení XRD a EDS, byla vyhodnocena morfologie částic na skenovacím elektronovém mikroskopu a pomocí diferenciální skenovací kalorimetrie (DSC) byla určena teplota iniciace exotermní intermetalické reakce. Slinovacím procesem Spark plasma sintering (SPS) byl zhotoven vzorek intermetalického masivního materiálu.During exothermic reactions a significant amount of heat is released. This heat can be further utilized for heating up chemical substances, chemical reaction initiation or welding. The first part of this thesis contains survey of thermodynamics and thermodynamics and thermochemistry of exothermic reactions, overview of commonly used exothermic processes as thermites and NanoFoil, summary of intermetallic systems and possibilites of powder metallurgy as a fabrication process of exothermic powder blends. Based on the survey part is designed experimental powder blend obtained by powder metallurgy. 18 powder samples were analysed; chemical composition was obtained by XRD and EDS analysis, on scaning electron microscope the morphology of powder particles was evaluated and by differential scanning calorimetry (DSC) the temperature of exothermic intermetallic reaction was determined. Furthermore a bulk intermetallic sample was sintered by spark plasma sintering process (SPS).