不同变质程度煤氧化特征指标量化分析

为了研究不同变质程度煤氧化特征指标变化规律,采用程序升温实验系统分别对不黏煤(BN)、气肥煤(QF)和1/3焦煤(1/3JM)氧化过程进行了测试分析,确定了不同氧化阶段的表观活化能,量化计算了煤自燃极限参数变化特征。结果表明:低变质程度煤的表观活化能比高变质程度煤的低,BN、QF、1/3JM煤样平均表观活化能分别为39.90、65.28、69.43 kJ/mol,煤的表观活化能与其变质程度呈正相关关系,低变质程度煤自燃危险性更高;同一煤种不同阶段的表观活化能也不相同,BN、QF和1/3JM煤样阶段一表观活化能分别为55.28、75.05、80.79 kJ/mol,阶段三则分别为23.23、59.07、61.50 kJ/mol,整体随氧化反应深入而降低;3个煤种自燃极限参数极值点温度分别为50.3、61.5、59.7℃,低变质程度煤比高变质程度煤的极值点温度要低;相同条件下,低变质程度煤最小浮煤厚度和下限氧气体积分数更小,上限漏风强度更大,更容易发生自燃,而变质程度相近的煤种,其氧化特征参数接近。

高压下ZrN_(2)晶体的结构、力学和电子性质的研究

采用第一性原理计算和粒子群优化结构搜索相结合的方法,深入研究了ZrN_(2)化合物在0~100 GPa的结构演化、力学及电子性质,预测了两个新的具有C2/m和Pnma相的ZrN_(2)化合物,首次发现了ZrN_(2)化合物在17.6 GPa经历了C2/m→Pnma的压力诱导相变。计算得到的弹性常数和声子谱,表明C2/m-ZrN_(2)和Pnma-ZrN_(2)化合物都具有力学稳定性和动力学稳定性。电子能带结构的研究表明C2/m-ZrN_(2)具有金属性质,Pnma-ZrN_(2)是带隙为0.615 eV的半导体。本文预测的Pnma-ZrN_(2)在0 GPa时的维氏硬度约为12.91 GPa,是潜在的硬质材料。ZrN_(2)化合物在高压下的结构演化和性质的阐明,将为新型功能材料的合成和设计提供了参考。