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纳米钛酸钡前体热分解反应动力学及颗粒演化机理
1
作者 张昊 陆小明 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3987-3995,共9页
钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理... 钛酸钡具有介电常数高、介电损耗低等优良性能,是制备多层陶瓷电容器等元件的基础原料。以草酸盐共沉淀法制备的纳米钛酸钡前体为原料,采用热重-质谱联用分析仪研究了其热分解特性和气体析出特性,揭示了纳米钛酸钡前体热分解反应的机理,利用kissinger-akahira-sunose(KAS)法和flynn-wall-ozawa(FWO)法进行了反应动力学计算,并采用扫描电子显微镜(SEM)观察了热分解产物的微观形貌,分析了颗粒的演化机理。结果显示:纳米钛酸钡前体热分解过程可分为4个失重阶段,第一阶段为水分析出,第二阶段的析出气体为CO和CO_(2),第三和第四阶段的析出气体为CO_(2),据此推导出了各阶段涉及的反应式;随着升温速率的提高,各失重阶段对应的最大失重速率温度均向高温区移动,第四阶段向高温区移动的幅度最大,达到113℃,但该阶段在30℃/min条件下的失重速率最快、反应得到强化;FWO模型更适用于描述纳米钛酸钡前体的热分解过程,四个阶段的平均反应活化能分别为67.89kJ/mol、208.92kJ/mol、494.04kJ/mol和195.11kJ/mol,第三阶段的反应活化能最高、反应较难发生;在纳米钛酸钡前体热分解过程中,宏观大颗粒会演化成微观小颗粒的聚集体,较高的恒温温度会导致颗粒粒径变大,因此恒温温度不宜超过900℃。研究结果为纳米钛酸钡前体热分解工艺参数的选择提供了理论依据。 展开更多
关键词 钛酸钡前体 热分解 动力学 热重-质谱 颗粒演化
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闪速吹炼炉内颗粒在不同操作参数下的分布与演化规律
2
作者 祝振宇 周萍 +4 位作者 陈卓 周俊 万兴邦 张劲松 任鹏 《Transactions of Nonferrous Metals Society of China》 SCIE EI CAS CSCD 2023年第9期2866-2878,共13页
通过开展工业试验揭示闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律,同时研究不同配风参数对颗粒分布的影响。结果表明,颗粒在反应塔内的下落过程中,其平均粒径增长通常为2~3倍,且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部;而导致该现象... 通过开展工业试验揭示闪速吹炼炉内颗粒质量和粒径的分布与演化规律,同时研究不同配风参数对颗粒分布的影响。结果表明,颗粒在反应塔内的下落过程中,其平均粒径增长通常为2~3倍,且聚并后的大颗粒主要分布在料锥中部和外部;而导致该现象出现的原因是较高的湍流强度和颗粒分布密度、以及天然气燃烧的位置使该位置处颗粒升温熔融、并发生碰撞和聚并。另外,提高分散风与工艺风动量比能使物料颗粒在反应塔内的分布更加均匀,更有利于冰铜的氧化反应。相较于调整工艺风参数,改变分散风能更有效地提高颗粒的空间分布范围。 展开更多
关键词 工业试验 颗粒演化 质量分布 粒径分布 动量比 闪速吹炼炉
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铁精粉单颗粒高温还原过程中的演化特征
3
作者 孙爽 沈中杰 +2 位作者 朱玉龙 梁钦峰 刘海峰 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第6期667-675,共9页
采用高温热台显微镜原位研究了铁精粉单颗粒在高温及CO气氛下还原过程的演化特征。通过原位实验记录了铁精粉单颗粒的高温还原过程,并利用拉曼光谱仪验证了还原反应产物(单质铁)。结果表明,颗粒表面出现单质铁的时间受温度影响显著,受... 采用高温热台显微镜原位研究了铁精粉单颗粒在高温及CO气氛下还原过程的演化特征。通过原位实验记录了铁精粉单颗粒的高温还原过程,并利用拉曼光谱仪验证了还原反应产物(单质铁)。结果表明,颗粒表面出现单质铁的时间受温度影响显著,受气体流量影响小。其中,当温度从1100℃升至1300℃时,单质铁的生成时间缩短约75%;当温度从1300℃升至1400℃时,单质铁的生成时间基本不变。当温度为1100~1350℃时,铁精粉颗粒在还原过程中表面会产生瘤状物,且瘤状物尺寸随着温度升高而增大。引入瘤状物长宽和的平均值为特征尺度l,当还原温度由1100℃升高至1350℃时,l由6μm增大至15μm。当还原温度高于1400℃时,铁精粉颗粒出现熔融态的产物分层现象:内层为还原铁,中层为熔融氧化亚铁被还原的树根状金属铁,外层为含有Al、Ca和Si等元素集聚的铁渣。 展开更多
关键词 铁精粉 高温还原 颗粒演化 一氧化碳 显微结构
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考虑颗粒破碎的堆石料蠕变特性研究 被引量：1
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作者 王峰 迟世春 王振兴 《大连理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期577-584,共8页
高土石坝竣工之后,坝体内堆石颗粒会不断发生破碎和重组,这在宏观上表现为堆石体不断产生蠕变变形.过大的堆石体蠕变变形会使得大坝防渗体发生破坏,从而危害大坝的安全运行.颗粒破碎是导致堆石体蠕变的主要因素之一,为研究颗粒破碎效应... 高土石坝竣工之后,坝体内堆石颗粒会不断发生破碎和重组,这在宏观上表现为堆石体不断产生蠕变变形.过大的堆石体蠕变变形会使得大坝防渗体发生破坏,从而危害大坝的安全运行.颗粒破碎是导致堆石体蠕变的主要因素之一,为研究颗粒破碎效应对堆石料蠕变特性的影响,在堆石料单粒强度的Weibull分布和颗粒分形破碎理论的基础上,引入了考虑时间效应的颗粒延迟破坏强度公式,并推求了蠕变条件下堆石料的级配演化过程.之后通过建立蠕变和破碎参量的关系,实现了对三轴试样蠕变变形的计算.最后通过堆石料三轴蠕变试验验证了方法的有效性.新提出的方法不仅能合理预测堆石料的蠕变变形,而且可以较好地反映蠕变过程中试样级配曲线的演化. 展开更多
关键词 堆石料 单粒强度试验 WEIBULL分布 颗粒级配演化
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