基于多种动力学模型的焦炭溶损反应机理解析

焦炭在高炉内与CO_(2)发生溶损反应而导致其劣化,对焦炭溶损反应机理的动力学解析可为焦炭热性质评价及高炉顺行提供理论依据。在1100~1300℃范围内对2种不同反应性焦炭(Coke 1、Coke 2)进行等温、等溶损率的溶损反应实验,利用3种不同动力学模型(VM模型、GM模型、RPM模型)对其溶损反应机理进行动力学解析,得到2种焦炭在各个温度下的反应速率常数及其发生溶损反应的活化能。根据失重率计算值与实验值的平均偏差对比可知,Coke 1、Coke 2在同一温度下采用3种动力学模型的反应速率常数由高到低的排序为VM模型、GM模型、RPM模型,确定RPM模型为可靠性最高的动力学模型,Coke 1、Coke 2的溶损反应活化能分别为85.91、90.04 kJ/mol,由此为焦炭在高炉内的溶损反应动力学机理研究提供理论基础和支撑。

电化学刻蚀及类金刚石薄膜对2024铝合金疏水性能影响

材料表面的疏水性决定了其耐蚀及防污性能。采用电化学刻蚀技术在2024铝合金表面制备具有微-纳米尺寸的粗糙结构,再利用等离子体增强化学气相沉积技术在其表面制备类金刚石薄膜,采用半球法计算刻蚀及镀膜后的接触角,利用扫描电镜观察刻蚀后的表面形貌,研究刻蚀电流密度及刻蚀时间对薄膜疏水性能的影响机制。结果表明,电化学刻蚀能够明显改善2024铝合金的表面疏水性。本实验范围内,刻蚀时间为100 s且电流密度为2.6 A/cm^(2)时,试样表面微/纳浮突结构相对均匀,疏水性能较高;镀DLC膜后,表面自由能为32.32 mN/m,仅为基体的一半;低自由能进一步提高铝合金表面疏水性能。