反应动力学在锆合金酸洗中的应用——酸洗速率的变化

在酸液浓度和酸洗温度对酸洗速率影响研究基础上,建立反应动力学计算模型开展酸洗中速率变化的数值计算,分析酸洗速率的动态变化规律。结果表明:反应速率常数k和反应级数n随HNO_(3)浓度变化符合三阶多项式,利用液相反应动力学表达式可计算任意初始浓度下的酸洗速率;酸洗速率与厚度减薄量、工件表面积与酸液体积比值(酸洗比容积)和酸洗时间呈非线关系变化,恒温酸洗速率逐渐降低,自发酸洗HF酸浓度降至0.68 mol/L时具有最大酸洗速率。

反应动力学在锆合金酸洗中的应用——酸液浓度的变化

在酸液浓度和酸洗温度对酸洗速率影响研究基础上,建立反应动力学计算模型开展酸洗中浓度变化的数值计算,分析酸液浓度的动态变化规律。结果表明:酸液浓度随厚度减薄量和工件表面积与酸液体积比值(酸洗比容积)线性降低,HF消耗线性系数约为0.432mol/cm^(3),HNO3消耗线性系数约为0.096mol/cm^(3);酸液浓度随时间非线性降低,随HF浓度增加和比容积增加非线性趋势明显,比容积小于350cm^(2)/L和HF浓度低于1.14mol/L,浓度随时间变化可近似成线性关系,可实现酸洗时部件尺寸的精确控制。

反应动力学在锆合金酸洗中的应用——酸液温度的变化

在酸液浓度和酸洗温度对酸洗速率影响研究基础上,建立反应动力学计算模型开展酸洗中温度变化过程的数值计算,分析温度的动态变化规律。结果表明:温度随工件表面积与酸液体积比值(酸洗比容积)、厚度减薄量呈线性关系增加,其线性比例系数为13.0℃/cm^(3),该比例系数与比容积和厚度减薄量的积为温度升高量;温度随酸洗时间呈非线性增加且酸洗比容积越大非线性趋势越明显,HF酸初始浓度大于0.68mol/L时温度升高随时间增加有加快趋势,小于0.68mol/L时温度升高随时间增加有减缓趋势。