Исследование низкотемпературного окисления и воспламенения металлов методом дифференциального термического анализа

• Автор: Елизарова, Валентина Александровна
• Шифр специальности: 01.04.17
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Черноголовка
• Количество страниц: 140 c. : ил

ГЛАВА I. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

§ I. Термический анализ как метод физико-химического

исследования

§ 2. Изучение кинетики химических реакций методом

дифференциального термического анализа (ДТА)... 1&

§ 3. Окисление и воспламенение тугоплавких металлов £

Глава II. МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЕМЫ ОПРЕДЕЛЕНИЯ КИНЕТИЧЕСКИХ .

ПАРАМЕТРОВ ОДНОСТАДИЙНЫХ РЕАКЦИИ С ПСМОЩЫ) ДТА

§ I. Методика эксперимента

§ 2. Применение ДТА для изучения кинетики окисления а

металлов
§ 3. Упрощенные схемы определения кинетики низкотем- „ лературного окисления металлов
§ А. Применение ДТА для изучения кинетики твердофаз
ных реакций
§ 5. Особенности твердофазных гетерогенных реакций, -
сопровождающихся фазовым переходом
ГЛАВА Ж. ИЗУЧЕНИЕ НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОГО ОКИСЛЕНИЯ НА В03ДУ- _
ХЕ ТИТАНА И ШИХТ НА ЕГО ОСНОВЕ
§ I. Кинетические параметры окисления различных по- л рошков титана
§ 2. Зависимость скорости окисления порошка титана
от его фракционного состава, плотности образца „
и предварительной обработки
§ 3. Особенности окисления шихт Т!+С и Т»Ч£6

ГЛАВА 17. ВОСПЛАМЕНЕНИЕ МЕТАЛЛОВ В УСЛОВИЯХ ЛИНЕЙНОГО
НАГРЕВА
§ I. Постановка задачи
§ 2. Определение критической скорости нагрева
§ 3. Результаты численного счета
ГЛАВА 7. ПРИМЕНЕНИЕ ПОЛУЧЕННЫХ КИНЕТИЧЕСКИХ ДАННЫХ ДЛЯ
ОПРЕДЕЛЕНИЯ ХАРАКТЕРИСТИК ВОСПЛАМЕНЕНИЯ ПОРОШКА ,.и
ТИТАНА
§ I. Определение температуры воспламенения
§ 2. Расчет минимальной энергии воспламенения
§ 3. Оценка критической скорости нагрева в условиях 0 динамического теплового взрыва
ВЫВОДЫ
ЛИТЕРАТУРА

В настоящее время порошки тугоплавких металлов находят все более широкое применение в различных областях современной техники и технологии, таких как авиационная и ракетная техника, атомная и МГД-энергетика, химическая технология, порошковая металлургия, а также в быстро развивающихся последнее время процессах самораслро-страняющегося высокотемпературного синтеза новых неорганических материалов. Вследствие этого большую актуальность приобретают исследования закономерностей окисления этих порошков, поскольку такие исследования, наряду с изучением условий их воспламенения,позволяют выбирать правильные режимы эксплуатации и обеспечить ложа-ровзрывобезопасность производств, получающих и применяющих порошки тугоплавких металлов.
Специфика окисления и воспламенения порошков тугоплавких металлов в газообразном окислителе связана с определяющим влиянием на кинетику окисления нарастающего на поверхности слоя продукта. Поэтому разработка методов и схем определения эффективных кинетических параметров такого существенно гетерогенного процесса, каким является окисление тугоплавких металлов, представляется имеющей несомненное научное и практическое значение.
Настоящая работа является следствием и продолжением научных работ по воспламенению гомогенных и гетерогенных систем, выполненных в отделе макрокинетики химических реакций ОИХФ АН СССР и связана с выполнением совместных постановлений ГКНТ и Госплана СССР по теме самораспространяющегося высокотемпературного синтеза
0.72.03 от 31.12.81.

периментальных кривых позволяют достаточно быстро и просто получать значения эффективных кинетических параметров низкотемпературного окисления металлов.
§ Применение ДТА для изучения кинетики твердофазных
реакций
Твердофазные реакции имеют большое промышленное значение, т.е. они лежат в основе многих процессов металлургических, силикатных и химических производств. Для изучения кинетики твердофазных реакций широко используются методы термического анализа. Однако для твердофазных реакций, идущих без заметного газовыде-ления, неприменимы такие классические методы, как термогравимет-рия и волюмометрия. Поэтому для изучения таких процессов особенное значение приобретает термография.
Нине неизотермическим термографическим методом с использованием схемы итеплового разбавления" представлено исследование кинетики твердофазных гетерогенных реакций. В эксперименте изучали взаимодействие окиси бария Ьа.0 с трехокисями вольфрама и молибдена - 1У03 и Мо03. Так как быстрый рост температуры экзотермической реакции приводит к пространственной неиэотермичности в блоке с образцом, изучали только начальные стадии реакции. Рассчитанные по тепловому эффекту степени превращения составляли 10-15%. Все материалы имели квалификацию ч.д.а., исследовали смеси эквимолекулярного состава.
Реакция начинает протекать с заметной скоростью при температурах ~ 300°С, что согласуется с данными [90]. На термограммах до начала реакции не наблюдается эндотермических пиков, соответ-