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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 1/2015

01.01.2015

Effects of Surface Oxide on the Nitridation Behavior of Aluminum Particles

verfasst von: Sung-Hoon Kim, Jae-Hong Noh, Jae-Pyoung Ahn, Jae-Chul Lee, Hoon Kwon, Jaegab Lee, Heang Ryeal Yang, Kon-Bae Lee

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 1/2015

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Abstract

A detailed transmission electron microscopy study coupled with electron energy loss spectroscopy was conducted on AlN formed by the direct nitridation of Al particles under nitrogen atmosphere. The nitridation mechanism comprised two steps: the formation of AlN shell on Al particles and the growth of AlN with a lath type in Al droplets. Here, we found that the surface oxide layer of the Al particles acted as a channel layer, which supplied nitrogen in the atomic state to liquid Al, after being transformed into a thin AlON layer during the initial nitridation. In the Al particles, the inward growth of AlN with a shell structure occurred at the sub layer of the AlON layer. On the other hand, the extracted liquid Al droplets formed after the cracking of the AlN shell rested on the Al particles surrounded by the AlON layer. The nitridation of the droplets began at the interface between the Al particle and droplet and not at the free surface and grew outward from the droplet. Herein, based on the observation of the AlON layer formation, we propose a new mechanism for the nitridation of Al particles.

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Metadaten
Titel
Effects of Surface Oxide on the Nitridation Behavior of Aluminum Particles
verfasst von
Sung-Hoon Kim
Jae-Hong Noh
Jae-Pyoung Ahn
Jae-Chul Lee
Hoon Kwon
Jaegab Lee
Heang Ryeal Yang
Kon-Bae Lee
Publikationsdatum
01.01.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 1/2015
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-014-2604-7

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