氫化鈦熱分解動力學(xué)研究.pdf

1、氫化鈦是泡沫鋁制造過程中的發(fā)泡劑，它的分解情況直接影響到泡沫鋁的發(fā)泡速率、發(fā)泡空隙率、孔徑等工藝和質(zhì)量參數(shù)。本論文旨在研究氫化鈦熱分解的情況，建立其分解反應(yīng)的動力學(xué)方程，求出其反應(yīng)級數(shù)和活化能，為泡沫鋁的制造提供理論指導(dǎo)。另外，在得出氫化鈦分解的基本情況后，本論文還對氫化鈦進(jìn)行了一系列預(yù)處理，旨在改變TiH2的分解參數(shù)，為改善泡沫鋁孔徑分布尋求一個新途徑。 由于氫化鈦在高溫下很容易與氧氣、氮氣等氣體反應(yīng)，因此選擇適宜的實驗條件和

2、儀器對本論文顯得尤為重要，也是難點之一。本論文分別在空氣、氬氣、氦氣和先抽真空再通高純氬氣的氣氛分別進(jìn)行試驗，選用的儀器有瑞士METTLER和德國NETZSCHSTA449C熱分析儀。比較得出來采用德國NETZSCHSTA449C熱分析儀和先抽真空再通高純氬氣的方法，能得到比較理想的氫化鈦分解曲線。 通過熱分析儀所得到的氫化鈦分解過程中質(zhì)量(TG)和熱焓(DSC)的數(shù)值，并根據(jù)阿侖尼烏斯(Arrhenius)方程的原理和Free

3、man-Carroll數(shù)據(jù)處理方法，得出了氫化鈦反應(yīng)動力學(xué)方程、反應(yīng)級數(shù)和活化能。從DSC的曲線中還可以看出，氫化鈦分解反應(yīng)分為三個階段而且在554℃時反應(yīng)速率最快。為了更好的對氫化鈦進(jìn)行研究，在此溫度進(jìn)行恒溫測試，使其完全分解，并求出了此條件下的動力學(xué)方程。 從得到的氫化鈦分解曲線可以看出：氫化鈦的分解區(qū)間溫度跨度達(dá)340℃(450～790℃)。由于發(fā)泡溫度不集中，就很難控制泡沫鋁的空隙率和孔徑。就此本論文又對氫化鈦進(jìn)行了一些