Explosion Properties of Nano and Micro-sized Aluminium Particles

마이크로 크기의 알루미늄 분진의 폭발 특성에 대한 연구는 많이 조사되어 왔지만 나노 크기의 알루미늄 분진에 대한 연구는 매우 적다. 본 연구에서는 나노 및 마이크로 크기의 알루미늄 분진 (70 nm, 100 nm, $6{\mu}m$, $15{\mu}m$)이 분진폭발특성에 미치는 영향을 20 L 폭발시험 장치를 사용하여 실험적으로 조사하였다. 부유 상태의 알루미늄 분진의 입자 크기가 감소하면, 나노 크기에서의 알루미늄 분진의 폭발하한농도(LEC)는 마이크로 크기의 알루미늄분진보다 감소하였다. 나노 크기의 알루미늄 분진에서의 폭발특성은 마이크로 크기의 알루미늄 분진과 명확한 폭발성의 차이를 보이지 않았다. 투과 전자 현미경(TEM )에 의해 나노 크기의 알루미늄 입자의 관찰로부터 입자 간의 응집성의 증가가 나노 알루미늄 분진의 폭발성에 영향을 미칠 수 있을 것으로 추정되었다. Explosion characteristics of micro-sized aluminum dusts had been studied by many researchers, but the research of nano-sized aluminum dusts were very insufficient. In this study, an experimental investigation was carried out on the influences of nano and micro-sized aluminum dusts (70 nm, 100 nm, $6{\mu}m$, $15{\mu}m$) on dust explosion properties of aluminum particles by using 20 L explosion apparatus. With decreasing of particle size in suspended aluminum dusts, the LEC (lower explosion concentration) of nano-sized aluminum is lower than that of micro-sized aluminum. The particle size change of nano-sized aluminum dusts seems no obvious explosion differences than that of micro-sized aluminum dusts. From the observation of nano-sized aluminum particles by TEM (Transmission Electron Microscopy), it is estimated that increase of particles aggregation may have effects on the explosion characteristics of aluminum nanopowders.