【摘要】：采用DSC法對(duì)鋁熱法制備釩鋁合金反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行研究。運(yùn)用Flynn-Wall-Ozawa法求得反應(yīng)活化能,然后使用Kissinger法驗(yàn)證Flynn-Wall-Ozawa法求得反應(yīng)活化能的可靠性,兩種方法所求得活化能基本保持一致;取兩種方法所求得平均活化能,代入Kissinger-Crane法求解鋁熱反應(yīng)其他動(dòng)力學(xué)參數(shù),建立反應(yīng)動(dòng)力學(xué)方程。結(jié)果表明,鋁熱法制備釩鋁合金的平均表觀活化能為386.5 k J/mol,反應(yīng)級(jí)數(shù)為1.04,指前因子為3.361×10~(30)min~(-1)。
【圖文】：

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應(yīng)機(jī)理函數(shù)的選擇而直接求出E值，與其他方法相比，避免了因反應(yīng)機(jī)理函數(shù)選擇不同而可能帶來(lái)的誤差。這也是該方法的一個(gè)突出優(yōu)點(diǎn)［8］。以lgβ對(duì)1/Tm作圖，如圖2所示。圖2放熱峰在不同的升溫速率下lgβ－1/Tm關(guān)系Fig．2lgβ－1/Tmrelationsofexothermicpeakatdifferentheatingrates通過(guò)直線斜率－0.4567E/Ｒ計(jì)算反應(yīng)活化能E，圖2中的點(diǎn)由表1中數(shù)據(jù)求得，對(duì)其擬合得到圖中直線，其擬合方程為Y=32．27－20963．52X，其相關(guān)系數(shù)為－0．995，由式(5)可求得反應(yīng)表觀活化能為381．5kJ/mol。3．2Kissinger法為了驗(yàn)證FWO法的可靠性，利用Kissinger法對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)處理，將式(3)微分處理，可求得ddt(dadt)=dadtEβＲT2－Ane－E/ＲT(1－a)n－1[](6)Kissinger假設(shè)差熱曲線上峰值溫度Tm處的反應(yīng)速率最大，，且遵守動(dòng)力學(xué)方程，因此在Tm處有:ddtdadt()=0(7)將式(6)代入式(7)，得ＲβT2m=Ane－E/ＲTm(1－a)n－1(8)對(duì)式(8)兩邊取對(duì)數(shù)得lnβT2m()=lnAＲE()n(1－am)n－1[]－EＲTm(9)當(dāng)n=1時(shí)n(1－am)n－1=1(10)當(dāng)n≠0，n≠1時(shí)n(1－amax)n－1≈1+(n－1)2ＲTmaxE()(11)因?yàn)椋?n－1)(2ＲTmax/E)≤1，式(11)變?yōu)閚(1－amax)n－1≈1(12)由式(10)和式(12)，Kissinger認(rèn)為n(1－am)n－1與β無(wú)關(guān)，其值近似為1，因此由(9)可得lnβT2m()=lnAＲE()－EＲTm(13)式中，ln(β/T2m)對(duì)1/Tm作圖得到一條直線，通過(guò)斜率－E/Ｒ可求得反應(yīng)的活化能E，通過(guò)截距可求得頻率因子A［9］。取表1中數(shù)據(jù)，以ln(β/T
【作者單位】： 攀鋼集團(tuán)研究院有限公司 釩鈦資源綜合利用國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;
【分類(lèi)號(hào)】：TF841.3

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本文編號(hào)：2542139