氧化动力学

摘要： 采用选区激光熔化技术制备了尺寸为15 mm×15 mm×15 mm的TC4(Ti-6Al-4V)钛合金试样。试样在箱式烧结炉中进行了550°C氧化48 h和96 h的试验。采用光学显微镜、X射线衍射仪、扫描电子显微镜、能谱仪和显微硬度计等检测了试样的氧化增重,氧化层的相结构、成分变化,表面和截面形貌,以及硬度梯度。结果表明:合金在550°C的氧化速率随着氧化时间的增加呈抛物线状变化;在550°C氧化48 h和96 h的试样的增重分别为0.178 mg/cm^(2)和0.263 mg/cm^(2),其氧化层厚度分别为2μm和3μm,主要由Ti、TiO_(2)和少量Al_(2)O_(3)组成;在表面以下相同深度处的硬度,550°C氧化96 h的试样高于氧化48 h的试样。

摘要： 超级电容器作为能量存储器件,因具有较快的充放电速率、较高的功率密度和长的循环寿命等特点被广泛研究。MXenes因具有高电导率、高电化学活性、易成膜和亲水性等特点而被广泛应用在超级电容器领域,并展示了出色的储能性能。然而其面临着环境敏感、易氧化降解等严峻挑战,生成几乎没有电容量贡献的TiO_(2)等产物,严重阻碍了MXenes基超级电容器的发展。探索MXenes胶体稳定性的优化策略,并实现其稳定性的选择性调控,对提升MXenes在超级电容器及其他不同应用场合的性能具有重要的现实意义。为此本文简要总结了抑制MXenes氧化的策略,提出了稳定性选择性调控的总体方案,探讨了选择性调控对超级电容器性能的影响机制,为制备高性能MXenes基超级电容器提供思路。

摘要： 长寿命民机及地面燃气轮机涡轮叶片在工作过程中长期受到高温氧化的影响,使其在复杂工况下表面强度大幅度降低,服役寿命明显缩短,因此高温抗氧化性能是涡轮叶片应用中必须考虑的重要性能指标。本课题研究毫秒和皮秒激光加工工艺下DD406镍基单晶高温合金气膜孔结构在980°C和1100°C下的高温氧化行为,得到相应定量氧化动力学以及氧化物微观组织结构演化规律,揭示不同制孔工艺下气膜孔结构的氧化机理差异,为服役工况下叶片强度寿命模型的建立提供基础。结果表明:毫秒工艺下的气膜孔结构氧化速率显著高于皮秒工艺,不同工艺的氧化动力学曲线均遵循抛物线或直线规律;毫秒工艺下,氧化初期外层快速生成(Ni, Co)O,此阶段反应速率主要由NiO的生长过程控制,之后形成典型(Ni, Co)O-尖晶石相层-α-Al_(2)O_(3)典型三层结构;内α-Al_(2)O_(3)层下方及γ’相消失层存在较多孔洞,导致氧化层易剥落;皮秒工艺下,氧化初期快速生成不连续α-Al_(2)O_(3),随后相互连接,形成连续致密α-Al_(2)O_(3)层。

摘要： 目的 提高IN718涂层的抗氧化性。方法 向IN718镍基粉末中添加2%Si粉,使用等离子熔覆技术在H13钢表面制备涂层。利用线切割将涂层从基体上剥离,使用高温炉在静态空气中进行900、1000、1100°C的循环氧化实验,测试了Si改性IN718涂层的抗高温氧化性能,通过XRD、SEM、EDS分析了涂层及其氧化层的组织、成分的变化。结果 添加Si改变了涂层的微观组织,增加了等轴晶的含量,提升了涂层的显微硬度。两种涂层在900°C的氧化动力学曲线基本一致,氧化层均为Cr_(2)O_(3)。IN718在1000-1100°C中氧化层为Cr_(2)O_(3),根据热力学计算结果,Si元素活性在900°C以后大幅提高,因此IN 718+Si涂层在1000°C以及1100°C生成了双层氧化层,外层为Cr_(2)O_(3),内层为SiO_(2)。结论 添加Si元素提高了IN 718涂层在1000°C以上的抗高温氧化性能。

摘要： 为了更准确地界定热喷涂粘结层常用原料Amperit 415和Amperit 421的使用范围,采用热喷涂和真空热处理技术制备了2种热障涂层(陶瓷层相同,包含上述2种不同MCrAlY粉末制备的粘结层),其中前者Al、Cr含量相对较高,后者Al、Cr含量较低,但含有Re、Ta等难熔金属元素。针对2种涂层进行了静态空气下1000°C等温氧化实验和梯度热冲击实验,对比研究了2种涂层的抗高温氧化和抗热疲劳性能,包括粘结层在氧化中结构、成分的变化,氧化动力学曲线及其激活能,以及2种涂层的抗热冲击性能。结果表明:2种涂层的抗高温氧化和抗热疲劳性能基本相同,在低热腐蚀、低冲蚀环境下,可以互相替代用于热端部件.

摘要： 目的开发有优异抗高温氧化性的低成本Fe-Cr-Ni中熵合金,研究其高温氧化层微结构与力学性能分布。方法通过连续氧化增重试验研究了Fe-Cr-Ni中熵合金在1150~1240°C空气中的氧化动力学,结合SEM、EDS、XRD、XPS等分析技术与微米划痕试验,对经1150°C氧化4 h后的氧化层形貌、成分、相分布与微米力学性能分布进行了分析。结果Fe-Cr-Ni中熵合金在空气中高温氧化增重遵循抛物线规律,氧化激活能为417.64 kJ/mol,抗氧化性优异;经1150°C氧化4 h后,Fe-Cr-Ni中熵合金氧化层形成双层结构,外层主要由致密的Mn(Fe/Cr)_(2)O_(4)尖晶石氧化物、Fe_(2)O_(3)和少量MnO_(2)组成,内层由致密且连续的Cr_(2)O_(3)组成,在基体与氧化层界面弥散分布着SiO_(2)内氧化物颗粒。氧化层的力学分布特征体现了其分层结构,外层与内层的结合力约为10 N,氧化内层与基体的结合性好,结合力约为24 N。随着划痕深度的增加,压头从氧化层表面划动至基体,塑性变形比例逐层降低,断裂韧性则随着划痕深度的增加逐层增大。结论开发的低成本Fe-Cr-Ni中熵合金具有优异的耐高温氧化性能,经高温氧化后在表面形成致密的氧化层有效阻碍了O^(2-)的向内扩散和合金元素的向外扩散,同时SiO_(2)内氧化物颗粒增加了氧化层与基体的结合力,这是Fe-Cr-Ni中熵合金具有优异抗氧化性的重要原因。

摘要： SiC纤维作为SiC_(f)/SiC复合材料的重要承载部分,在高温氧化环境下的微观结构演变和性能变化直接影响SiC纤维的实际应用。本文综述了SiC纤维的氧化机理和氧化模型、氧化行为的影响因素以及提高抗氧化性的方法。根据氧分压将SiC纤维的氧化行为分为被动氧化与主动氧化;氧化环境如水氧环境下的高温氧化加快了SiC纤维氧化层厚度的增加和裂纹的产生,致使SiC纤维的力学性能下降;SiC纤维的自身组成与微观结构也会对氧化结果产生各不相同的影响。本文对SiC纤维在高温环境下的应用具有一定的借鉴作用。

摘要： 采用静态氧化不连续增重法研究晶粒尺寸和成分存在差异的两种310S耐热钢(1#和2#)在800~1100°C下的氧化动力学与膜结构,比较两者的氧化性能差异,阐明氧化膜的生长机制和差异形成原因。结果表明:800~900°C时氧化膜均由富Si氧化层和富Cr氧化层组成,1#试样的氧化速率更低;1000°C时氧化膜中增加了Cr-Mn氧化物层并在1100°C时转变为Cr-Mn-Fe氧化层,并且两者的氧化速率接近;整体上2#试样的氧化膜在所有温度下更加致密、平整,黏附性更好,保护能力更强。特别在1100°C时,两者的富Cr氧化层和Cr-Mn-Fe氧化层的形态分化较大,2#试样的氧化膜形态更有利于长期的抗氧化性能。总体上,2#试样的抗氧化性优于1#试样。2#试样所具备的更小的平均晶粒尺寸和更均匀的晶粒提高了择优氧化元素的扩散通量并降低氧化膜的非均匀生长,造成两者氧化性能的差异。

摘要： 为了解煎炸油在煎炸过程中的氧化动力学规律,考察了5种常见煎炸油在西式快餐条件下的氧化稳定性,并对煎炸油中主要不饱和脂肪酸(亚麻酸、亚油酸及油酸)的氧化动力学进行研究。结果表明,煎炸过程中,棕榈油的茴香胺值、全氧化值的生成速率及碘值降低幅度最小,相比其他4种煎炸油具有更好的氧化稳定性。大豆油和菜籽油中亚麻酸的反应规律均同时符合0级和1级反应动力学模型;棕榈油、菜籽油、葵花籽油及稻米油中亚油酸的反应规律均同时符合0级和1级反应动力学模型,大豆油中亚油酸符合1级反应动力学模型;棕榈油、大豆油、菜籽油及葵花籽油中油酸的反应规律均同时符合0级和1级反应动力学模型;模型相应的决定系数R^(2)在0.886~0.987之间,均大于0.85,模型拟合程度均较好。表明所构建煎炸油不饱和脂肪酸氧化动力学模型是可行的。

摘要： 以Ni、Cr、Mo、Cu为原料,采用活化反应烧结制备Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料,采用静态增重法测定其氧化动力学性能,利用X射线衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)、能谱仪(EDS)、孔径测试仪等分析手段表征了Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料在600~800°C的表面氧化膜组成、结构和形貌等氧化行为。结果表明:多孔材料的氧化动力学近似抛物线演变规律,在800°C氧化20 h后,最大孔径从13.32μm下降到9.52μm,透气率从97.8 m^(3)/(m^(2)·kPa·h)下降到81.3 m^(3)/(m^(2)·kPa·h),多孔材料的透气度仅下降了16.8%。重点探讨了Ni-Cr-Mo-Cu多孔材料在高温条件下的氧化机理,多孔材料表面以Cr_(2)O_(3)、NiO薄膜为主。经氧化动力学计算,多孔材料的活化能为152.18 kJ/mol。

摘要： 实验得到了一种在抗氧化性能较好的高硼双相耐热钢材,并研究了其氧化层结构与氧化动力学.结果表明,实验所得钢材在750°C下的抗氧化性能达到GB/T13303-1991《钢的抗氧化性能测试方法》中的1级"完全抗氧化性"标准,其基体为铁素体/奥氏体双相,增强相为硼化物.其氧化动力学曲线在实验前10小时遵循直线规律,10小时后遵循对数规律.

摘要： 冷却过程是铁矿石磁化焙烧技术重要环节之一.本文针对磁化焙烧产物冷却过程中磁铁矿氧化动力学开展了研究,考察了反应分数和反应速率的变化规律,并采用模型匹配法对试验数据进行了分析.研究结果表明:磁化焙烧冷却过程中,氧化温度对反应分数和反应速率均有着显著的影响,相同氧化时间下,反应分数和反应速率随氧化温度的升高而增加;不同氧化温度下,反应分数和反应速率随反应时间变化呈现出相同的变化规律;磁铁矿氧化过程机理函数为Avrami-Erofee方程G(α)=[-ln(1-α)]4,氧化反应的表观活化能为135.2kJ·mol,指前因子为6.19×1010min-1.

摘要： 本文对硫化物氧化反应的速率定量、氧化动力学过程与机理进行初步的分析与总结。硫化物的氧化对氧化矿床的形成、酸性废水的排放和重金属的释放、金属的浸出与提取等具有重要作用.本文建立了硫化物氧化的速率定律,分析和总结了硫化物氧化的动力学过程与动力学机理,总结了国内外的一些最新研究成果和研究进展.硫化物是一种非常重要和分布广泛的金属矿物，绝大多数有色金属和贵金属矿床中主要金属矿物都是由硫化物组成。rn 大多数金属硫化物在地表氧化环境下不稳定而发生氧化反应，硫化物的氧化可导致矿床氧化带的形成，改变矿石的矿物组成;利用硫化物的氧化作用可进行湿法冶金提取有用金属;矿床氧化带特别是金属矿山的废石和尾矿中的硫化物的氧化释放出硫酸和重金属离子，产生含高浓度重金属的酸性排水并迁移到附近地表水和地下水体，导致水体、土壤污染等各种环境问题，影响整个生态系统。因此，硫化物的氧化动力学一直受到矿床学、地球化学、冶金、环境科学等许多领域的高度重视。

摘要： 本文建立了溴化物对燃煤烟气中汞的均相与非均相氧化动力学模型,并模拟了烟气中不同HBr浓度、降温速率及未燃尽炭直径条件下汞的形态分布。结果表明多相模拟预测结果与实验数据吻合较好,敏感性分析显示溴对汞均相氧化的主要反应通道是Hg + Br2 (→) HgBr2;溴对汞非均相氧化的主要反应通道是StBr(s) + Hg→StHgBr(s).HBr浓度一定的条件下,随着未燃尽炭直径的减小,汞的氧化率增加。

摘要： 利用中间相沥青(MP)掺杂改性酚醛树脂,制备出具有细镶嵌炭结构的沥青改性酚醛树脂(PPF),研究其不同温度条件下的结构演变,通过氧化动力学分析其抗氧化性能.用PPF做铝碳材料的结合剂,与常规酚醛树脂(PF)结合铝碳材料的力学性能进行对比分析,利用SEM研究其显微结构.结果表明:中间相沥青均匀的分散于树脂基体中,随着温度的升高中间相沥青逐渐液化熔并于树脂热解炭中形成细镶嵌炭结构.计算PPF热解炭的氧化活化能为130.31kJ·mol-1,PF热解炭的氧化活化能110.96kJ·mol-1.不同中间相沥青含量的PPF结合铝碳砖与PF结合铝碳砖相比其弹性模量显著降低,但常温抗折强度相近.

摘要： 本文研究了在1000°C和1050°C条件下,含量为2％CoCrAlSiY及5％CoCrAlSiY涂层的氧化动力学行为,对800°C和900°C涂层耐75％Na2SO4+25％NaC1复合盐腐蚀性能进行了对比分析,研究了1050°C三种涂层的抗热震性能,对试验条件下涂层的氧化产物、腐蚀产物进行了物相、微观形貌等分析,初步探讨了Si元素对改善涂层性能的作用机理.研究结果表明:高温下Si通过促进Al2O3膜的形成有助于涂层高温抗氧化及防腐蚀性能的提高,但过高的Si含量引起涂层热膨胀系数的增加,对涂层抗热震性能不利.

摘要： 在满足热力学条件的情况下,借助于炭砖在空气中的氧化性能试验,分别研究了800°C、1000°C和1200°C温度下,炭砖以粉末状、粉末压成圆柱状及块状圆柱在变温和恒温条件下的氧化行为和氧化动力学.结果表明,在变温条件下,当温度低于500°C时,失重量较少,氧化反应速率较慢;当温度高于500°C时,速率加快,失重量与温度近似呈直线关系,将曲线线性拟合后,炭砖失重量与温度的关系为y=121.78+0.92(T-500),相关系数R2=0.9978.在恒温条件下,对于粉末和粉末圆柱而言,失重速率随着温度的升高而增大,说明控速环节为碳氧界面反应限速;而对于块状炭砖而言,其基本不受温度的影响,说明此时控速环节为气体扩散限速.同一温度条件下,三者的氧化速率关系为:V粉末＞V粉末圆柱＞V块状圆柱.相对而言,炭砖粉末的氧化速率最快,说明在高炉内部炭砖一旦由于侵蚀而造成粉化后,其氧化速率将大大加快,进而降低炭砖原有强度.

摘要： 通过对吉7井区原油各种物性的分析测试,获得了原油的基础数据.利用热重—差热分析仪(TGA-DTA)和绝热加速量热(ARC)仪测取了原油及油砂的氧化动力学参数,计算出活化能及指前因子等关键参数.利用一维燃烧管实验装置,进行了原油高低温氧化的物理模拟实验,研究了在不同预热温度下注空气速度和压力对燃烧状况的影响.研究结果为评价注空气提高采收率的可行性及进一步开展油藏工程研究和现场试验提供了支持.

摘要： 镍基合金辊环是CSP连铸连轧生产线均热炉中支撑钢板的重要部件.本文采用熔模铸造的方法制造出替代进口的镍基合金辊环.利用静态氧化增重法研究了铸造镍基高温合金Ni48Cr28在950-1150°C温度范围内的氧化动力学,其氧化动力学曲线符合抛物线规律,具有较好的抗氧化能力.环境扫描电镜和能谱分析表明,Ni48Cr28合金的氧化膜最外层是比较致密的Mn与Cr氧化物混合层,中间层是致密的Cr2O3氧化层,内层有分散分布的疏松SiO2.添加微量稀土元素的该合金在950-1150°C高温抗氧化性能略有提高.

摘要： 本文从我国"十三五"电力环保大背景出发,重点介绍了当前国际上湿法脱硫浆液氧化控制方法,介绍了亚硫酸盐氧化动力学的相关研究成果,指出当前电厂在工程实践中氧化控制存在的问题和缺陷,并针对该缺陷分析了问题症结.从亚硫酸盐氧化本质出发,提出了脱硫浆液pH与ORP氧化双控制应对策略,介绍了目前在ORP在湿法脱硫浆液氧化控制中的研究及应用.

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。

摘要： 本发明涉及一种芳烃氧化反应的动力学模型建模方法及动力学模型，所述建模方法包括以下步骤：在采用MX或PX制备IPA或PTA的过程中，通过实验拟合得到链引发反应速率常数k1fit；将k1fit代入所述动力学模型中作为k1，并使用lsqnonlin函数来搜索函数S的最小值，计算模型参数α和β；将计算出的模型参数α和β，以及实际生产条件下不同的各催化剂浓度代入所述动力学模型中，计算得出实际生产中的链引发反应速率常数k1cal。本发明建立的动力学模型能够定量描述在工业温度和溶剂比下，催化剂浓度与配比对氧化反应过程的影响，指导工业反应器的设计、生产操作条件的优化和生产工艺的优化。

摘要： 本发明提供了一种化学发光动力学曲线分析臭氧氧化反应动力学参数的方法，它可以解决现有技术存在的人为误差大以及运算工作对实验人员的技术水平要求高等问题。技术方案是，利用化学发光动力学曲线分析动力学参数，即利用光信号强度I与时间t的关系，来确定反应级数以及反应速率常数。本发明方法避免了大量数据的运算以及大量实验，利用系统可以容易得到所需要化学发光动力学曲线，软件通过公式非常快捷地得到动力学参数。

摘要： 一种用于改善具有焊缝的海洋船舶的流体动力学轮廓和污染特性的方法，该焊缝形成在船舶水线以下的表面上突起的焊帽。该方法包括通过将整流件应用到水下表面来修正焊缝，例如通过使用填充物。一种具有整流件的船舶以及一种用于船舶并且包括整流件的覆层系统。

摘要： 按本发明的行驶动力学调节系统具有电子的行驶动力学控制单元，该行驶动力学控制单元与至少一个驱动控制单元连接并且构成为，使得该行驶动力学控制单元首先确定额定打滑值或者额定打滑范围和作为参考速度的实际车速。在此，在相应的实际行驶情况中，优选通过用于惯性滑行的最小允许的额定打滑值和用于牵引运行的最大允许的额定打滑值来设定额定打滑范围。按第一替选方案，根据额定打滑值或额定打滑范围将额定转速或额定转速范围输出给所述至少一个驱动控制单元。按第一替选方案的转速范围由在这种行驶情况中的最大允许的驱动打滑值和减速打滑值来计算。按第二替选方案，额定打滑值与参考车速一起直接输送给所述至少一个驱动控制单元，该驱动控制单元由此本身确定在马达层面上的额定转速。在第二替选方案中，类似于第一替选方案，取代额定打滑值，也可输出额定打滑范围，该额定打滑范围由驱动控制单元又换算成额定转速范围。

摘要： 本发明公开了一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，属于体育专项动作分析技术领域。一种耦合空气动力学的跳台滑雪肌骨动力学模拟方法，在跳台滑雪运动员的肌骨动力学模拟中，结合了通过计算流体力学模拟得到的运动员所受的空气动力，使得对运动员动作的模拟更加符合现实情况，计算出的关节力矩，肌肉力等参数更加准确；同时通过对这些更为准确的关节力矩，肌肉力等参数来分析评估跳台滑雪运动员的发力情况，能够更好的指导针对性的肌肉力量训练。

摘要： 本文公开了空气动力学结构以及形成空气动力学结构的方法。空气动力学结构包括：第一蒙皮区域，包括第一蒙皮边缘；以及第二蒙皮区域，包括第二蒙皮边缘。第一蒙皮区域和第二蒙皮区域相对于彼此成角度，并且限定在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间的间隙。空气动力学结构还包括后缘结构，后缘结构在间隙内并且在第一蒙皮边缘与第二蒙皮边缘之间延伸。空气动力学结构进一步包括多个单面紧固件。多个单面紧固件的第一子组可操作地互连第一蒙皮区域与后缘结构。多个单面紧固件的第二子组可操作地互连第二蒙皮区域与后缘结构。所述方法包括形成空气动力学结构的方法。

摘要： 本实用新型公开了一种用于检测一氧化碳释放剂释放一氧化碳的动力学装置，包括：一对比色皿，其上端封闭，且其包括外置于紫外光谱仪的第一比色皿及内置于紫外光谱仪的第二比色皿；第一管道，其一端内置于所述第一比色皿的顶部且另一端内置于所述第二比色皿的底部，所述第一管道环抱于空气蠕动泵的滚轮的外围；第二管道，其一端内置于所述第一比色皿的底部且另一端内置于所述第二比色皿的顶部。本实用新型具有可靠性高、操作便捷、成本低的优点，可广泛应用于动力学研究领域。

摘要： 本实用新型提供电池级四氧化三钴氧化动力学气流分布器，属于电池材料制备技术领域，包括通气管本体、设置于所述通气管本体顶端面的气体输入口、以及设置于所述通气管本体下端的气体分布结构；所述气体分布结构为环形结构；所述气体分布结构设置有若干个微孔；所述气体分布结构的末端设置有气体输出口；所述气体输入口处设置有气体压缩器；所述气体压缩器外连接有动力装置。

摘要： 本实用新型公开了一种改善电池级四氧化三钴氧化动力学气流分布器及反应装置。气流分布器靠近设置于反应釜的侧壁，并伸长到反应釜底部，其包括通气管本体、设置于所述通气管本体顶端面的气体输入口、以及设置于所述通气管本体下端的气体输出端，所述气体输出端设有可增大所述气流分布器输出的气体与反应釜内的液体的接触面积的气体分布结构。本实用新型通过增加反应釜中的单位体积液体粒子与气体的接触面积、并增加气体在反应釜中的停留时间，从而使氧化合成反应更充分，从而提高电池原料四氧化三钴的含量，降低杂质钠的含量，改善钴酸锂的电化学性能。