钛膜表面阳极氧化层对吸附和解吸氘特性影响的研究

在金属氢化物热力学和动力学参数测试系统上分别对表面覆盖Pd膜的钛膜和表面有阳极氧化层的钛膜进行了吸附和解吸氘特性的研究,吸附氘气的研究包括恒温吸氘和变温吸氘。其研究结果表明：初始吸附氘气的速率随氧化层厚度的增加而变慢,吸附氘气达到平衡的时间越长;在相同的升温速率和相同的初始氘气压力下,明显吸附氘气的温度随氧化层厚度的增加而升高;阳极氧化层降低了热解吸反应的速率,提高了热解吸主峰位对应的温度;氧化层越厚的试样,其热解吸主峰位所对应的温度越高;钛膜和氘化钛膜表面阳极氧化层具有一定的阻氘性能,且阳极氧化层越厚,其阻氘性能越强。     

钛吸氢、氘和氚的动力学同位素效应研究

应用反应速率分析方法,在高真空金属系统上测定了钛在恒容体系和550℃～750℃范围内吸收氢、氘和氚的P-t曲线,并由此计算了各自在不同温度的速率常数,得到钛吸氢、氘和氚的表观活化能分别为(55.6±2.4)kJ/mol、(110.2±3.0)kJ/mol和(155.5±3.2)kJ/mol.钛吸氚的表观活化能最高,钛吸氢的表观活化能最低,表现出显著的动力学同位素效应,表明钛吸氚进行氚化反应较氘化和氢化更难于进行.     

攀枝花产海绵钛氢化脱氢动力学

通过压力组成等温曲线测试仪(PCT)测试了工业海绵钛在400~600℃温度下的吸放氢特性。应用反应速率分析方法计算了实验温度下的反应速率常数,并通过阿伦尼乌斯方程计算出实验条件下海绵钛吸放氢表观活化能。经过完全活化后,海绵钛吸氢表观活化能为(34.42±0.02)kJ/mol,氢化钛粉的脱氢表观活化能为(29.93±0.01)kJ/mol。这个结果表明,氢原子在金属相间的扩散速率是控制海绵钛氢化与脱氢反应的主要因素。     

熔融6061和4043铝合金在纯钛表面的反应润湿

利用改良座滴法研究了高真空条件下熔融6061和4043铝合金在600,650,700℃分别与纯钛(TA2)的反应润湿行为。结果表明:Al/Ti体系属于典型的反应润湿,铝合金中微量的Si元素在界面上产生了明显富集且满足热力学条件;界面上形成了富Si的致密的层片状Ti_7Al_5Si_(12)相,致密层产生后阻碍熔体润湿母材;Ti_7Al_5Si_(12)相的分解及三相线附近疏松的粒状Al_3Ti相产生后能够破除钛表面的氧化膜,进而促进润湿;6061/TA2和4043/TA2两润湿体系铺展动力学均可由反应产物控制(Reaction Product Model)模型描述,整个润湿铺展过程分为两个阶段,即先呈指数铺展、后呈线性铺展;6061铝合金对应两个阶段的铺展活化能分别为56kJ/mol和112kJ/mol,4043铝合金以指数铺展为主,铺展活化能为47kJ/mol,Ti_7Al_5Si_(12)相的分解对应于指数铺展阶段。     

非线性等转化率法研究聚苯乙烯热解反应活化能与转化率的关系

首次采用非线性等转化率法研究了聚苯乙烯在氮气中不同升温速率下的非等温热重曲线,通过程序拟合得到了热解过程中活化能Eα与转化率α的关系.实验结果显示,在氮气中聚苯乙烯存在一个失重阶段,起始热解温度随升温速率的增大而升高.动力学拟合结果显示,热解初始阶段的活化能值较低,约为80 kJ/mol,主要对应于聚合物链中弱键的任意断裂反应,其反应速度很快;随着反应的进行,活化能Eα逐渐增大,当α0.3后趋于平缓,此阶段Eα的平均值约为145 kJ/mol,反应主要为聚合物链本身的断裂、解聚;当α0.9时,Eα值迅速减小,反应以链终止反应为主.     

椰壳纤维的热解动力学分析

将椰壳纤维在NaOH、KOH、ZnCl2和(NH4)2HPO4溶液中进行处理,并采用耐驰STA449C-Jupiter同步热分析仪研究了椰壳纤维在不同升温速率时的热分解反应.通过积分法对椰壳纤维的热解失重曲线进行动力学分析发现,升温速率为5K/min时热解的主反应阶段的活化能最低,低温段和高温段的分别为30.52kJ/mol、56.44kJ/mol,对椰壳纤维的热解反应最有利.采用5%的碱溶液浸泡处理可以有效除去椰壳纤维中的半纤维素、果胶等易降解的成分,改变热解反应过程,从而更有利于制备活性炭纤维.     

丙烯酸环氧酯热解动力学及寿命预测

本文采用动态热重分析(TG)法研究固化的丙烯酸环氧酯[EPA(Ⅰ)]和甲基丙烯酸环氧酯[EPA(Ⅱ)]的热解动力学,分别得到EPA(Ⅰ)和EPA(Ⅱ)的热解活化能为62.22kJ/mol和65.58kJ/mol,并分别获得热解反应动力学方程:进一步预测了EPA(Ⅰ)和EPA(Ⅱ)的耐热使用寿命。     

2D-C/C复合材料氧化动力学模型及其氧化机理

用热重法研究了二维炭/炭(2D-C/C)复合材料的等温氧化, 提出了氧化动力学模型, 用SEM观察了样品不同氧化程度的微观形貌, 并探讨了材料的等温氧化机理。氧化分2个阶段: 线性氧化阶段, 氧化失重率小于约65%, 氧化速率处于稳定状态; 非线性氧化阶段, 氧化失重率约大于65%, 氧化速率急剧减小。Arrhenius曲线由折点在800~850℃之间的2条直线组成。线性氧化阶段, 活化能分别为217.2kJ/mol和157.0kJ/mol; 非线性氧化阶段, 反应级数分别为0.55和0.65, 活化能分别为219.3kJ/mol和182.0kJ/mol。通过实验验证, 氧化动力学模型可以较好地预测材料的恒温氧化。氧化从炭纤维与基体炭的界面开始, 基体氧化快于纤维, 氧化后期主要是纤维的氧化。在750~800℃, 氧化为化学反应控制; 在850~905℃, 氧化由化学反应和气体扩散共同控制, 但非线性氧化阶段气体扩散对氧化的贡献小于线性氧化阶段。      

注射超轻EVA/Fusabond材料的交联发泡动力学

注射硫化交联发泡成型的乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)与马来酸酐接枝的乙烯-丙烯酸酯的共聚物(Fusabond)超轻发泡材料,其力学性能符合adidas鞋材标准,可用于生产注射adidas运动鞋中底;利用流变仪测定转矩和发泡压力随时间的变化来研究其硫化交联反应和发泡作用的动力学,在转矩上升阶段为一级反应,给出了硫化交联反应的速率常数k为1.74×10-2s-1,表观活化能E为108kJ/mol,频率因子A为6.81×1010;发泡作用的速率常数kb为1.32×10-2s-1,表观活化能Eb为58.2kJ/mol,频率因子Ab为8.10×107。     

煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的热特性

采用差示扫描量热分析(DSC)、热重分析(TG)研究了煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯复合材料的玻璃化转变温度、粘流温度及热分解特性,在氮气氛下以不同升温速率讨论并计算得热解动力学相关参数及热解速率经验方程式。结果表明,煤沥青粉填充氯醋/聚氨酯弹性体复合材料的玻璃化温度为-46℃,粘流温度为145℃,其耐热特性与氯醋/聚氨酯材料基本一致。该复合材料热降解分两阶段,活化能E为(97.9±1.1)kJ/mol(、229.8±3.9)kJ/mol,反应级数n为1.2和0.9。