锆英砂碱熔分解机制函数及动力学参数研究

摘要：

根据差示扫描量热仪(DSC)测得的DSC曲线,对非等温动力学微分方程采用Achar-Brindley-Sharp-Wendworth法拟合实验数据,逻辑选择确定锆英砂碱熔分解反应的最可几微分机制函数.采用扫描电子显微镜(SEM)对锆英砂及碱熔分解产物的表面形貌进行分析.研究结果表明:锆英砂碱熔分解反应在分解深度为0.01～0.10范围内时,最可几微分机制函数为f(a)=(1-a)2,表观活化能和指前因子分别为245.42 kJ·mol-1和l×1013.2 s-1.当分解深度为0.28～0.66时,最可几微分机制函数转变为f(a) =3/2[(1-a)-1/3-1]-1,表观活化能和指前因子转变为163.90 kJ·mol-1和1 ×l071 s-1.锆英砂碱熔分解反应最初先在锆英砂的外表面发生反应,为化学反应控速.随着碱熔分解反应的进行,锆英砂表面不断被产物层包裹,越来越厚的产物层对反应物质点扩散的阻碍作用增加,氢氧化钠的质点必须扩散到锆英砂颗粒内部进行反应.此时,反应阻力主要来源于扩散,反应机制转变为三维扩散,球形对称,扩散控制过程.

关键词：锆英砂、碱熔分解、机制函数、动力学参数

所属期刊栏目：40

分类号：TG146.4+14(金属学与热处理)

资助基金：国家自然科学基金项目51364026;新世纪优秀人才支持计划项目NCET-13-0847;内蒙古自治区高等学校青年科技英才支持计划项目NJYT-13-B10资助

在线出版日期：2016-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：934-939