非等温动力学

摘要： 热化学储热具有储能密度大、循环性能好、储存时间长且热损失小等优点,在提高能源利用率、减少碳排放方面具有广阔的前景。在大规模系统流程应用前,通过实验检测、动力学计算、数值模拟仿真等手段对储热材料进行适用性判断具有重要意义。本文以硅胶为例,使用核磁共振仪检测其储热前后内部水结合形式及其含量的变化,进而计算确定了硅胶储热过程中的热化学反应方程式。根据热重分析仪(TGA)实验数据,对硅胶热分解反应进行了非等温动力学计算,得到其反应活化能为66.75 kJ/mol,且随着反应进程的推进,硅胶脱水反应整体呈活化能减小态势,其最概然机理函数为三维扩散模型,水蒸气在气固反应界面的三维扩散速率是影响总反应速率的关键。由差示扫描量热仪(DSC)实验得出,硅胶在100°C左右吸热速率达到顶峰,约为0.87 kW/kg,储热密度为1030.89 k J/kg。使用计算所得动力学参数在Fluent软件中对反应器内储热过程进行了模拟,采用Pearson相关系数作为实验与数值模拟结果的相关性评价指标,结果表明数值模拟预测值与实验值具有良好的一致性。

摘要： 研究添加不同含量的Na_(2)CO_(3)对钛精矿强化还原机理和动力学的影响,以不同的升温速率进行还原过程,并采用Starink方法研究其动力学。结果表明:Na_(2)CO_(3)的加入强化还原效果,并通过以反应物的形式增加其活性来降低还原反应的初始温度和表观活化能;然而,Na_(2)CO_(3)的加入会形成熔融相恶化还原后期的动力学条件,从而降低还原后期的反应速率。当Na_(2)CO_(3)添加量分别为0%、3%和6%时,还原过程的平均表观活化能为447、289和430 kJ/mol。动力学参数表明,添加Na_(2)CO_(3)能改善还原动力学条件,但添加过量会恶化还原动力学条件。

摘要： 采用同步热分析法研究氯钌酸铵(NRC)在氩气气氛中、不同升温速率(5、10、15和20°C/min)下的热分解机理,利用非模型法(FWO、KAS、Friedman和Starink方法)、模型法和Z(α)主图法研究NRC的热分解反应动力学。结果表明,NRC的热分解过程分为两个阶段,第一阶段热分解反应在310-380°C范围内进行,质量损失率为30%-40%,产物为(NH_(3))_(4)Ru_(3)Cl_(12)、NH_(3)和HCl气体,热分解反应的表观活化能为254.45kJ/mol,指前因子的对数值为46.67 min^(-1),热分解动力学模型为气体扩散体积收缩模型,并得出其机理函数表达式为g(α)=1-(1-α)^(1/3);第二阶段热分解反应发生在380-430°C,质量损失率为28%-39%,热分解产物为N_(2)、HCl气体和单质Ru,热分解反应的表观活化能为222.59 kJ/mol,指前因子的对数值为39.55min^(-1),热分解动力学模型为随机成核随后生长模型,并得其机理函数表达式为g(α)=[-ln(1-α)]^(1/2)。

摘要： 利用热重分析仪(TGA)在不同升温速率下对CuSe进行热分解实验。基于无模函数和有模函数分析,讨论CuSe分解的动力学参数和机理,并采用真空热重炉研究CuSe的分解速率和分解行为。结果表明,在目前的实验条件下,R3是最可能的模型函数,其活化能和指前因子的平均值分别为12.344 J/mol和0.152 s^(−1)。CuSe的实际分解速率为0.0030 g/(cm^(2)·min)。

摘要： 对于难处理铀钼矿而言,硫酸焙烧法可有效活化铀、钼组分并实现高效提取.焙烧过程正交试验结果表明,焙烧温度和焙烧时间对铀、钼浸出率均有较大影响,而酸矿质量比对铀浸出率影响更显著,硫酸浓度对钼浸出率影响更大.TG/DTG分析表明,整个焙烧过程可分为3个阶段:27.4～66.7、66.7～141.1、141.1～267.3°C;对应的Kissinger微分法反应活化能分别为17.592、16.878、38.660 kJ/mol.硫酸焙烧熟料浸出优化工艺参数为:浸出温度80°C、浸出时间3h、液固体积质量比5 mL/g.

摘要： 采用热重/差示扫描量仪(TG/DSC)综合热分析方法,对氮杂环含能材料(2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物,TANPyO)的热分解、非等温动力学进行了研究。结果表明TANPyO的热分解过程受到样品粒径较大影响,大粒径样品(100~120μm)因晶体表面缺陷、裂纹力场不饱和点等局部化学效应影响,热分解过程呈现两段式,粒径低于2μm时呈现本征动力学分解模式。温度的变化影响热分解速度。采用Archar微分法、Coats-Redfen积分法分别计算TANPyO热分解本征动力学参数,活化能E=160.0 kJ/mol,A=4.474×10^(20)。动力学模拟结果显示,TANPyO的受热分解机理符合"成核-生长-加速"过程,符合函数Avrami-Erofeev方程模型动力学机理,热分解反应级数"n=3"。

摘要： 采用热重/差示扫描量仪(TG/DSC)综合热分析方法,对氮杂环含能材料(2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物,TANPyO)的热分解、非等温动力学进行了研究.结果 表明TANPyO的热分解过程受到样品粒径较大影响,大粒径样品(100～120 μm)因晶体表面缺陷、裂纹力场不饱和点等局部化学效应影响,热分解过程呈现两段式,粒径低于2 μm时呈现本征动力学分解模式.温度的变化影响热分解速度.采用Archar微分法、Coats-Redfen积分法分别计算TANPyO热分解本征动力学参数,活化能E=160.0 kJ/mol,A=4.474× 1020.动力学模拟结果显示,TANPyO的受热分解机理符合"成核-生长-加速"过程,符合函数Avrami-Erofeev方程模型动力学机理,热分解反应级数"n=3".

摘要： 用4-甲基-1,2,5-恶二唑-3-羧酸(MOCA)作为配体,合成了含能配位化合物[Cu(MOCA)2(H2 O)4],通过X射线单晶衍射对该配合物的结构进行了表征.中心铜(II)离子与6个氧原子进行配位,其中两个氧原子来自两个MOCA配体分子,4个氧原子来自4个水分子,形成六配位结构.通过DSC-TG对[Cu(MOCA)2(H2 O)4]的热分解过程进行了分析.将AP与[Cu(MOCA)2(H2 O)4]混合,分别用Kissinger和Ozawa-Doyle方法研究了该混合物热分解过程的动力学参数.研究表明,[Cu(MOCA)2(H2 O)4]可以作为促进AP热分解的良好催化剂.

摘要： 为了研究2,4,6-三硝基-3,5-二氟苯酚的热分解行为,采用热失重-差热分析(TG-DTA)方法对2,4,6-三硝基-3,5-二氟苯酚的非等温热分解动力学进行研究.在氮气的氛围下,分别以升温速率为5,10,15,20 K·min-1对2,4,6-三硝基-3,5-二氟苯酚的TG-DTA曲线进行实时分析.采用F-W-O、Doyle、Kissinger和Satava-Sestak方法分别计算了2,4,6-三硝基-3,5-二氟苯酚的活化能(E)、指前因子(A)等热分解动力学参数,结果表明,该化合物在热分解过程中先转变为熔融态再进行分解,且分解时迅速放热.计算其热分解的表观活化能平均值为123.06 kJ·mol-1,指前因子为1.37×1013 min-1,确定其反应机理函数的积分形式为g(α)=α1/2,根据其活化能和指前因子计算其热分解过程中的活化焓ΔH≠为122.65 kJ·mol-1,活化熵ΔS≠为121.46 J·mol-1·K-1,活化吉布斯自由能ΔG≠为62.98 kJ·mol-1.

摘要： 运用非等温动力学研究方法,结合XRD、BSE和EDS研究了在1000-1400°C下真空碳热还原钛精矿的历程和动力学行为.研究结果表明:在1200-1300°C反应最为剧烈,当温度高于1300°C时,压强开始下降,失重率和金属化率上升趋势减缓.在1200°C下,镁分散在整个样品中,硅,钙和铝分散并分布在同一区域.在1350°C时,镁元素开始聚集并显示出与硅,钙和铝相同的分布.还原过程主要是FeTiO3→FeTi2O5→Ti3O5→Ti2O3.在还原过程中,铁继续聚集和长大,高价钛被还原成低价钛并变得富集.综合考虑?atava-?esták方法和Coats-Redfern方法,还原过程的活化能为233.16±8.40kJ/mol.

摘要： 非等温动力学解析得到的随温度和(或)转化率变化的变活化能与Arrhenius假说的恒定活化能相矛盾而引起争议。本文从固体分解涉及到的界面反应、气体产物扩散和固体产物形核长大三个方面对非等温条件下变活化能形成的原因进行了阐述。建立了界面反应活化能与温度,气体产物扩散活化能与温度以及固体产物形核长大活化能与转化率的关系式。通过碳酸钙热分解实验对以上三个关系式进行验证,证明了非等温动力学中引入“变活化能”概念具有有效性。

摘要： 研究了石煤酸浸过程中钒溶解非等温动力学。考察了搅拌转速及升温速率对钒浸出率的影响。实验结果表明,搅拌转速在300 r/min以上对钒溶解速率影响很小;加快升温速率,可以提高钒浸出率;在反应初始阶段(15～20 min,343 K以下),钒浸出率较低(＜5.5％)。采用一种非等温动力学模型来描述石煤酸浸反应过程。结果显示,在室温与423 K之间,该浸出过程的平均表观活化能E为76.24 kJ/mol。

摘要： 研究微波加热浸出初级富钛料非等温动力学,测定浸出体系的温度和压力曲线及浸出前后混合液体的吸波特性.动力学研究以铁浸出率为衡量指标,在本研究条件下推导出微波浸出初级富钛料动力学表观总速率方程.温度和压力曲线表明,浸出体系温度和压力的提高都有利于提高铁的浸出率;浸出前后混合液体吸波特性表明,15%盐酸浸出液和经20%盐酸浸出后的混合液都存在吸波特性的突变.

摘要： 尽管蛇纹石矿物的重结晶机理已被描述为镁橄榄石和顽火辉石的拓扑发展,然而目前其动力学机制仍不清楚.这是由于蛇纹石重结晶过程中往往伴随着镁橄榄石及顽火辉石新相的变化,经典JMA模型拟合法对这类复杂反应并不适用,目前仍然缺少一种对于其重结晶过程的有效的动力学描述.因此采用STA409PC同步热分析仪获得其重结晶过程中的非等温DSC数据,基于JMA、SB (M,N)模型及等转化无模型法对其重结晶过程中的动力学机制进行了对比研究.

摘要： 应用模式配合法对碳酸钙热分解非等温动力学进行了分析.模式配合法求得的动力学三因子对反应进程进行预测时,实测值与预测值产生较大偏差.产生偏差的主要原因是求解动力学三因子的过程中,温度积分精确解与其近似解的误差和线性回归模型对实际样本值预测产生的误差被放大.因此,非等温动力学模式配合解析法得到的动力学三因子可靠性值得商榷.

摘要： 乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE,F40)具有优异的易加工性、化学稳定性、尺寸稳定性、介电性能、耐老化性和较高机械性能等特点,被广泛应用于化工防腐、大飞机和核反应堆用线缆、新型建筑膜材料等领域.聚合物的非等温结晶行为更接近聚合物成型加工的实际过程,通过此方面研究可以了解温度场对聚合物结晶过程和结晶结构形态的影响.本文主要利用经验公式求出了三批ETFE样品的分子量,并用莫至深法和Kissinger法研究了分子量对其相关非等温结晶动力学参数之间的关系,有关结果对于研究生产工艺控制和树脂应用成型加工具有重要的指导意义.rn 通过本文研究，得出了很多有价值的结论。利用经验公式得到了三种样品的重均分子量，分子量可以影响样品的绝对结晶度，但对结晶整体趋势不产生影响，结晶过程大体可以分为成核、球晶形成、球晶堆积三个不同的结晶阶段。莫至深法应用于ETFE的非等温动力学过程，其中，每个样品的a值基本为一个常数，分子量越大，a值越小，而F(T)随着相对结晶度的增大而逐渐增大;利用Kissinger方程求解了ETFE的结晶扩散活化能:结果显示分子量越低，活化能越高。

摘要： 采用热分析(TG、DTG、DSC)技术，进行不同升温速率(10°C/min，20°C/min，30°C/min)下磁铁矿球团氧化热分析研究。结果表明：在线性升温条件下，磁铁矿球团氧化过程有两个明显的放热阶段和一个缓慢放热阶段。 当磁铁矿球团在450°C以下氧化时，表观活化能较大，氧化反应是氧化过程的限制性环节；当磁铁矿球团在450°C以上时，表观活化能较小，铁离子和氧离子在固相层内的扩散成为氧化过程的限制性环节。

摘要： 本文采用N,N-二甲基苯胺(DMA)为有机电子给体与12-钼磷酸反应合成了超分子化合物。并用现代化手段进行了表征，研究了N,N-二甲基苯胺杂多酸超分子化合物的热分解机理及非等温动力学，期望该项研究能对杂多酸的进一步研究应用提供基础数据。

摘要： 用3-硝基邻苯二甲酸和硝酸氧锆为原料,制备了3-硝基邻苯二甲酸锆,采用元素分析、X射线荧光衍射和FT-IR对其结构进行了表征。用TG和DTG以及变温固相原位反应池/傅立叶红外光谱(RSFT-IR)联用技术研究了3-硝基邻苯二甲酸锆的热分解机理,并计算了常压主分解反应的动力学参数,获得了相应的动力学方程。结果表明,3-硝基邻苯二甲酸锆的分解反应包括1个脱水吸热阶段和3三个放热阶段,其中主分解反应发生在第2阶段,主分解反应的表观活化能Ea与指前因子A分别为:158.56 kJ·mol-1和109.4s-1,主分解阶段的反应机理服从一级Mample单行法则,主分解反应的动力学方程为:dα/dt=109.94(1-α)e-1.91×104/T。

摘要： 本发明公开了基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法。所述方法是在Gleeble‑3800热模拟试验机上先通过测定合金钢等温过程中的等温屈服强度和等温相变动力学曲线，然后基于等温屈服强度增量值来确定碳化物等温析出。等温屈服强度增量法结合测定出的等温相变时间，可以有效避开合金钢碳化物等温析出过程中相变对碳化物析出开始点测定的干扰，并能揭示碳化物析出过程和相变的相互作用。此外，本方法操作简单且测定的等温屈服强度值能够直观的反应等温过程中碳化物析出导致强度增加的量，对改进和优化合金钢热处理工艺参数以获取最佳力学性能提供很好地指导作用。

摘要： 本发明是基于等温热分析动力学的沥青老化性能预测方法，属于道路沥青路面耐久性技术领域，解决目前采用沥青某一宏观性能指标衰减推测沥青路用性能劣化程度、无法准确预测沥青老化进程、难以给路面管养工作提供更有实际意义的沥青老化性能预测的问题。本发明首先选取沥青样品，采用热分析仪进行测试，模拟沥青热氧老化，获得沥青TG、DTG数据和成炭率；其次，根据沥青老化过程化学结构、官能团和热稳定性变化，优选与沥青老化过程相对应的反应机理函数，建立沥青等温热分析动力学模型；最后，采用老化‑时间等效性原理，分析沥青老化进程与时间等效性，通过阿伦尼乌斯方程计算恒温老化移位因子，预测沥青老化性能，为沥青路面养护方案决策提供依据。

摘要： 本发明公开了一种碳化物等温析出动力学曲线测定的方法，包括步骤：1)通过热模拟试验机获取待测试件在设定等温温度及等温时间下的压缩屈服应力值；2)根据各个压缩屈服应力值相对于最低压缩屈服应力值的强度增量Δσ

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： 本发明公开了基于等温应力和相变测定碳化物析出动力学曲线的方法。所述方法是在Gleeble‑3800热模拟试验机上先通过测定合金钢等温过程中的等温屈服强度和等温相变动力学曲线，然后基于等温屈服强度增量值来确定碳化物等温析出。等温屈服强度增量法结合测定出的等温相变时间，可以有效避开合金钢碳化物等温析出过程中相变对碳化物析出开始点测定的干扰，并能揭示碳化物析出过程和相变的相互作用。此外，本方法操作简单且测定的等温屈服强度值能够直观的反应等温过程中碳化物析出导致强度增加的量，对改进和优化合金钢热处理工艺参数以获取最佳力学性能提供很好地指导作用。

摘要： 本发明公开一种快速达到等温条件的动力学实验方法，包括步骤一、采用设有开孔的可控温加热炉代替热分析仪的封闭式炉体，保持恒温；步骤二、将装填有粉状物料的热分析坩埚放入炉体内进行加热反应，到达设定时间后，迅速将坩埚从炉内取出，终止反应；步骤三、将物料取出，进行相关分析化验，选择能够表征反应进度的参数，计算反应转化率；步骤四、根据等温动力学实验的要求，改变温度或者时间参数，重复步骤一至步骤三，直至完成所有实验；步骤五，对转化率‑时间数据进行处理，得到物料等温动力学方程。本发明解决了常规热分析仪器在开展等温动力学测试中存在的升温时间长、无法适用于高温区域反应的问题，为等温动力学研究提供了一种改进方法。

摘要： 本发明是基于等温热分析动力学的沥青老化性能预测方法，属于道路沥青路面耐久性技术领域，解决目前采用沥青某一宏观性能指标衰减推测沥青路用性能劣化程度、无法准确预测沥青老化进程、难以给路面管养工作提供更有实际意义的沥青老化性能预测的问题。本发明首先选取沥青样品，采用热分析仪进行测试，模拟沥青热氧老化，获得沥青TG、DTG数据和成炭率；其次，根据沥青老化过程化学结构、官能团和热稳定性变化，优选与沥青老化过程相对应的反应机理函数，建立沥青等温热分析动力学模型；最后，采用老化‑时间等效性原理，分析沥青老化进程与时间等效性，通过阿伦尼乌斯方程计算恒温老化移位因子，预测沥青老化性能，为沥青路面养护方案决策提供依据。

摘要： 本发明公开了一种碳化物等温析出动力学曲线测定的方法，包括步骤：1)通过热模拟试验机获取待测试件在设定等温温度及等温时间下的压缩屈服应力值；2)根据各个压缩屈服应力值相对于最低压缩屈服应力值的强度增量Δσ

摘要： 本发明公开了一种连续玻璃纤维/聚丙烯复合材料非等温动力学模型的分析方法，其首先将连续玻璃纤维/连续玻璃纤维在差式扫描量热仪中按照一定速率升温、降温，获得动力学参数；接着计算温度‑相对结晶度函数，并转化为时间‑相对结晶度函数；最后根据相对结晶度函数关系式，采用非等温结晶动力学模型对连续玻璃纤维/连续玻璃纤维的结晶过程进行分析，根据线性相关系数得出适用于连续玻璃纤维/连续玻璃纤维的非等温结晶动力学模型，从而为实际热模压生产提供理论指导。