弭光宝
,
黄旭
,
曹京霞
,
曹春晓
航空材料学报
doi:10.3969/j.issn.1005-5053.2012.6.003
在着火热自燃理论基础上,通过分析钛颗粒表面氧化膜与基体之间的应力状态,结合实验事实,提出氧化膜最外层首先发生破裂但不形成贯穿裂纹的观点,基于该观点建立模型理论研究外层氧化膜的破裂行为对钛颗粒着火过程的影响,并对钛的着火过程进行物理模拟实验研究.结果表明:在673 ～1373K范围,当环境温度较低时,钛颗粒发生恒温氧化,氧化膜破裂导致氧化动力学曲线由抛物线向直线转化,当处于高温时,氧化膜的破裂使着火温度降低45K,不会对钛颗粒的着火过程产生强烈影响;当钛颗粒尺寸增大时,钛颗粒的着火温度未出现明显升高,与铝颗粒着火过程氧化膜的完全破裂机制不同;氧化膜内应力的变化使由外而内的裂纹扩展到一定程度后停止,即外层氧化膜不完全破裂,从而加速氧在内层氧化膜内扩散,增大了钛颗粒发生着火的敏感性;非等温氧化实验间接验证了外层氧化膜非贯穿破裂对钛着火过程影响的理论研究.
关键词:
钛火
,
外层氧化膜
,
破裂机理
,
钛颗粒
,
着火模型
,
非等温氧化
颜展悦
,
高朋召
,
李玉平
机械工程材料
以花生壳为原料，利用控温炭化得到了保留原材料生物学特征结构的多孔炭，采用XRD、SEM等对多孔炭的组成、形貌、非等温氧化质量损失曲线进行了研究。结果表明：多孔碳具有蜂巢状孔结构，其孔径约为10μm，另有不少横向带状物连结着各个孔；其相组成为典型的非晶态石墨碳，随炭化温度升高，（002）面峰强增大，晶面间距增加，结构逐渐向理想石墨靠近；非等温氧化速率先升高后降低，这是由于组成多孔炭的石墨烯片层结构中活性炭原子数量随氧化反应的进行发生变化所致。
关键词:
生物形态多孔炭
,
微观结构
,
非等温氧化
,
花生壳
郭伟明
,
肖汉宁
,
YASUDA Eiichi
无机材料学报
doi:10.3321/j.issn:1000-324x.2007.05.042
通过热重分析技术用模式函数和无模式函数法研究了多晶石墨材料的非等温氧化动力学,并利用扫描电镜观察了该材料同一表面不同氧化程度的微观结构.研究表明,石墨氧化过程中,活化能(E)随着氧化程度(α)增加而变化.氧化从石墨表面的颗粒界面开始,在氧化初期阶段,表面原始空隙的尺寸随氧化程度的增加几乎不变.石墨的非等温氧化过程主要分三个阶段:氧化前期(α＜20%),氧化主要由碳氧化学反应控制;氧化中期(20%＜α＜60%),氧化为化学反应和气体扩散共同控制;氧化后期(α＞60%),氧化主要由气体扩散控制.运用无模式函数法研究石墨非等温氧化更具有可信度.
关键词:
多晶石墨
,
非等温氧化
,
模式函数法
,
无模式函数法
弭光宝
,
曹春晓
,
黄旭
,
曹京霞
,
王宝
,
隋楠
材料工程
doi:10.11868/j.issn.1001-4381.2016.01.001
采用TGA/DSC实验方法,结合XRD,SEM和EDS分析,系统研究Ti-V,Ti-V-Cr合金的非等温氧化行为及氧化产物的微观结构,并探讨V和Cr元素对Ti-V Cr阻燃钛合金抗非等温氧化性的影响机制.结果表明:从室温至1723K温度区间内,随着V元素含量的增加,Ti-V合金的抗非等温氧化性显著降低,氧化膜厚度从168μm增加至370μm,Ti-35V合金氧化膜厚度约为Ti-25V的1.45倍;Ti-V-Cr合金的抗非等温氧化性逐渐提高且差异较小,氧化膜厚度从110μm减小至85μm,Ti-35V-15Cr合金的氧化膜厚度比Ti-25V-15Cr降低约15.5％.Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性显著高于Ti-V合金,主要因为非等温氧化过程形成的液态相V2O5极大地释放了氧化膜的内应力,提高了氧化膜与合金基体的结合性,并与Cr2O3,TiO2共同阻止了O向合金基体的大量扩散.非等温氧化增重曲线及氧化膜厚度作为特征参数定量描述了Ti-V-Cr阻燃钛合金的抗非等温氧化性,与摩擦着火实验结果相一致,从而预测了合金的阻燃性能.
关键词:
阻燃钛合金
,
非等温氧化
,
热重分析
,
阻燃性能
,
钛火
唐汉玲
,
曾燮榕
,
熊信柏
,
李龙
,
邹继兆
机械工程材料
doi:10.3969/j.issn.1000-3738.2007.09.004
采用硅作为烧结助剂热压烧结SiC陶瓷,用扫描电镜、X射线衍射仪和热重分析仪研究了不同状态SiC陶瓷的氧化性能.结果表明:未预处理SiC在等温氧化过程中,600～1 100℃区间内,等温氧化动力学曲线服从抛物线规律;而在1 100～1 300℃区间,则偏离了抛物线规律,氧化速率随温度的升高先增大后减小.经过高温预氧化处理之后,SiC试样在等温氧化过程中,氧化动力学曲线为直线,较未预处理试样氧化增重显著减少;连续升温氧化过程中,和未预处理试样相比,剧烈氧化开始温度升高,同时其氧化速率及最终的氧化增重均大幅度降低.说明了高温预氧化处理能够有效提高SiC陶瓷的抗氧化性能.
关键词:
SiC陶瓷
,
等温氧化
,
非等温氧化
王榕林
,
孙加林
,
卜景龙
,
王志发
材料工程
doi:10.3969/j.issn.1001-4381.2011.04.006
以d50为5μm的A1N微粉为原料,在气氛组成为4/5N2+1/5O2、流量为55mL/min、升温速率为10℃/min的条件下,采用TG-DTA和XRD分析对AlN微粉的非等温氧化反应过程和动力学参数进行研究.结果表明:d50为5μm的AlN微粉明显氧化增重过程约为900℃之后,其反应过程受反应机制和扩散机制交替控制;其非等温氧化反应动力学参数分别为:活化能E约为417.4kJ/mol,反应级数n约为2.9,指前因子A约为3.47×1012h-1.A1N微粉的非等温氧化反应动力学结果显示,较小的活化能E和较大的指前因子A决定了A1N微粉在高温和空气条件下易氧化、且具有较大的氧化反应速率.理论计算所得氧化增重率曲线与实测TG曲线重合,表明由实验数据分析所建立的动力学方程是合理的.
关键词:
AlN微粉
,
非等温氧化
,
动力学
