【摘要】：根據(jù)差示掃描量熱儀(DSC)測得的DSC曲線,對非等溫動力學(xué)微分方程采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法擬合實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),邏輯選擇確定鋯英砂堿熔分解反應(yīng)的最可幾微分機(jī)制函數(shù)。采用掃描電子顯微鏡(SEM)對鋯英砂及堿熔分解產(chǎn)物的表面形貌進(jìn)行分析。研究結(jié)果表明:鋯英砂堿熔分解反應(yīng)在分解深度為0.01~0.10范圍內(nèi)時(shí),最可幾微分機(jī)制函數(shù)為f(a)=(1-a)2,表觀活化能和指前因子分別為245.42 k J·mol~(-1)和1×10~(13.2)s-1。當(dāng)分解深度為0.28~0.66時(shí),最可幾微分機(jī)制函數(shù)轉(zhuǎn)變?yōu)閒(a)=3/2[(1-a)~(-1/3)-1]~(-1),表觀活化能和指前因子轉(zhuǎn)變?yōu)?63.90 k J·mol~(-1)和1×10~7.1s~(-1)。鋯英砂堿熔分解反應(yīng)最初先在鋯英砂的外表面發(fā)生反應(yīng),為化學(xué)反應(yīng)控速。隨著堿熔分解反應(yīng)的進(jìn)行,鋯英砂表面不斷被產(chǎn)物層包裹,越來越厚的產(chǎn)物層對反應(yīng)物質(zhì)點(diǎn)擴(kuò)散的阻礙作用增加,氫氧化鈉的質(zhì)點(diǎn)必須擴(kuò)散到鋯英砂顆粒內(nèi)部進(jìn)行反應(yīng)。此時(shí),反應(yīng)阻力主要來源于擴(kuò)散,反應(yīng)機(jī)制轉(zhuǎn)變?yōu)槿S擴(kuò)散,球形對稱,擴(kuò)散控制過程。
【作者單位】： 內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué)材料科學(xué)與工程學(xué)院;內(nèi)蒙古自治區(qū)鍋爐壓力容器檢驗(yàn)研究院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51364026) 新世紀(jì)優(yōu)秀人才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NCET-13-0847) 內(nèi)蒙古自治區(qū)高等學(xué)校青年科技英才支持計(jì)劃項(xiàng)目(NJYT-13-B10)資助
【分類號】：O614.412

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本文編號：2553329