微米锆粉的热氧化过程研究

论文摘要

为探究微米锆粉的热氧化过程,进行锆粉氧化反应动力学分析,通过激光粒度分析、扫描电子显微镜（SEM）和X射线衍射仪（XRD）等方法对所研究锆粉颗粒的粒径分布、微观形貌、元素含量以及物相特征进行了研究。通过热重分析法（TG）和差示扫描量热法（DSC）开展了不同升温速率的氧化过程研究,得到不同升温速率下锆粉氧化的DSC-TG曲线,进一步分析得到锆粉热氧化的动力学参数以及反应模型。结果表明,锆粉样品的粒径主要分布在15～46μm,颗粒形状不规则,且主要包含Zr元素,锆粉颗粒主要物相为金属Zr;锆粉氧化过程可以分为初始氧化,加速氧化、剧烈氧化和反应平衡四个阶段;锆粉的非等温氧化过程符合随机成核和随后生长模型函数,其积分表达式为G （α）=[-ln（1-α）]5/2。因此微米锆粉热氧化反应动力学的活化能Ea为175.83 kJ·mol-1,指前因子A=1.91×108s-1,反应速率常数k=1.91×108exp（-2.1×104/T）。

论文目录

• 1 引言
• 2 实验部分
•   2.1 实验样品
•   2.2 实验仪器及步骤
• 3 结果与讨论
•   3.1 锆粉的理化特性
•   3.2 微米锆粉的热氧化过程
•   3.3 微米锆粉热氧化反应动力学
•     3.3.1 Kissinger法
•     3.3.2 Flynn-Wall-Ozawa法
•     3.3.3 Sateva-Sestak法
• 4 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘庆,陈林泉,周禹男,苑继飞,王健儒,刘建忠

关键词: 微米锆粉,热氧化过程,热重分析,反应动力学,活化能

来源: 含能材料 2019年12期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 无机化工

单位: 西安航天动力技术研究所,浙江大学能源工程学院

分类号: TQ134.12

页码: 1050-1055

总页数: 6

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