纳米铝粒子表面钝化过程研究

摘要

蒸发冷凝技术制备了平均直径为80nm的铝粉，反应完成后冷却至室温，通入一定浓度氧气的惰气原位对所制备的纳米铝粉进行钝化，采用XRD，TEM，XPS和HRTEM检测钝化后的纳米铝粉颗粒及表面的化学成分、形貌和结构。结果表明钝化后的纳米铝颗粒为表面形成厚度小于5 nm的致密的钝化膜包覆着金属铝的“核壳”结构.结合晶体结构推断纳米铝颗粒的钝化过程分为三个阶段：第一阶段受隧道效应的控制，反应非常快，氧化层迅速增厚，第二阶段随氧化膜增厚，离子流下降很快，倾斜场的协同效应导致膜生长变慢，速度控制步骤仍然是隧道效应，第三阶段热电子流起主要作用，氧化膜的生长几乎停止。