forbrænding af magnesiumpartikler i ilt-inerte atmosfærer

forbrændingsmekanismen for laserantændte magnesiumpartikler i størrelsesområdet 100 liter blev undersøgt ved cinemikrografi af brændende partikler og ved scanning af elektronmikrografi af slukkede prøver. Brænding blev undersøgt i stuetemperatur, atmosfærisk tryk, ilt-argon atmosfærer med iltmassefraktioner fra 0,03 til enhed. Der blev også foretaget visse observationer for afbrænding i luften, for afbrænding ved tryk mellem 1/5 og 2 atm, for afbrænding ved omgivelsestemperaturer op til ca.500 kg C, for afbrænding i atmosfærer med vandkoncentrationer på ca. 2% og for afbrænding i kulsyre. Hurtige og forsinkede antændelsestyper blev identificeret. Forbrænding viste sig at involvere en udvidet gasfasereaktionssone, overfladeakkumulering af fast ilt, jetting, spinding og fragmentering. Regelmæssig afbrænding, med lidt ophobning af ilt i partiklen, blev også observeret, men kun i fortyndede atmosfærer. Bortset fra i meget fortyndede atmosfærer viste det sig, at ophobning af overfladeilte producerede udryddelse tidligere end forventet, enten ved at øge forbrændingshastigheden eller ved at forhindre forbrænding i at gå til færdiggørelse. Der blev observeret en række forskellige udryddelsesformer. Brændetid blev målt som en funktion af den oprindelige flammediameter. Forholdet mellem flamme og partikeldiametre blev også estimeret. En forenklet teoretisk model blev udviklet til beskrivelse af den kvasi-stabile forbrænding. Teori og eksperiment er enige i de fleste, men ikke alle henseender. Teorien antyder forekomsten af en homogen magnesium-iltreaktion efterfulgt senere af kondensering af ilten. Det faktum, at det ilt, der kondenserer på partikeloverfladen, er fast snarere end flydende, er begrundet til at påvirke forbrændingsmekanismen markant.