破裂燃烧

破裂燃烧（eruptive burning），工学-工程热物理及动力工程-工程热物理-燃烧学-固体推进剂燃烧-非稳态燃烧-破裂燃烧，铝颗粒在点火过程中，内部铝核融化产生的张应力或氧化壳晶相转变使表面覆盖的氧化壳破裂，融化的铝滴通过缺口到达颗粒表面，随后与外界环境中的氧化剂发生反应，释放大量的热量，引起铝颗粒剧烈燃烧。不同尺度的铝颗粒点火燃烧机理是不同的，与表面氧化壳性质密切相关，如下表所示。一般来说，对于具有较厚的、刚性的、易碎的氧化壳的纳米铝，点火是由破裂燃烧引起。氧化壳的破裂有两种解释，尚无定论，一是由铝核融化产生的张应力导致；二是氧化壳发生晶相转变，即在约550℃时，无定形氧化铝转变为γ氧化铝，由于γ氧化铝的密度（3660千克/米3）大于无定形态（3050千克/米3），新形成的氧化层不能完全包覆颗粒表面，引起破裂。对于具有较薄氧化壳的纳米铝，点火可能是由壳层融化导致。融化促进了氧化层内部的扩散过程，进而引发点火。氧化壳的融化温度与其厚度有关，1纳米厚的氧化壳熔点可低至1000开。对于具有柔曲性质的氧化壳的铝来说，铝核的压力随着融化将松懈，因此点火主要由扩散和晶相转变组成。