بررسی سینتیک خروج هیدروژن از پودر هیدراید تیتانیم (TiH2) در هوا

پودر هیدراید تیتانیم بعنوان ماده حباب زا در تولید فوم های فلزی آلومینیمی استفاده م ی شود . در اث ر تجزیه حرارتی هیدراید تیتانیم، مقدار زیادی گاز هیدروژن آزاد می شود. گاز هیدروژن آزاد شده درون مذاب آلومینیم باعث ایجاد حباب شده و فوم تولید می گردد. دستیابی به معادله سرعت و تعیین مکانیزیم خروج هیدروژن از پودر هیدراید تیتانیم برای تعیین شرایط و کنترل فرآیند فومسازی از اهمیت ویژ ه ای برخوردار است . در این تحقیق، با انداز ه گیری مستقیم و لحظه ای فشار گاز هیدورژن آزاد شده در دماهای بین 400-1000 سینتیک خروج هیدروژن از هیدراید تیتانیم بررسی شد . نتایج نشان د اد که در دماهای بین 400-600 خروج هیدروژن از هیدراید تیتانیم تحت کنترل نفوذ داخلی اتمهای هیدروژن از لای ه های سطحی (لایه δ-TiHx و لایه اکسید تیتانیم ) است . در دماهای بالاتر، یعنی بین 700-1000 هیدروژن طی دو مرحله از هیدراید تیتانیم خارج می شود . در مرحله اول، معادله سرعت بصورت پارابولیکی بوده و خروج هیدوژن تحت کنترل نفوذ داخلی است . پس از ثابت شدن فشار گاز هیدروژن برای مدت خا ص،مرحله دوم شروع می شود. در این مرحله، معادله سرعت خروج هیدروژن از پودر ،TiH2 ابتدا از درجه صفر بوده و سپس از معادله سرعت پارابولیکی پیروی م یکند. هیدروژن طی دو مرحله بصورت «TiH2 TiHX α-Ti»از هیدراید تیتانیم خارج می شود. مرحله اول تحت کنترل نفوذ اتمهای هیدروژن از درون لایه TiHX بوده و مرحله دوم تحت کنترل واکنش شیمیایی است. انرژی اکتیواسیون در مرحله اول تقریباً 59/112KJ بوده و د رمرحله دوم معادل 81/388KJ است.