钒渣钙化焙烧热分析及物相转变机理分析

针对目前钒渣钙化焙烧尚未有系统热分析的问题,本文在钒渣焙烧过程热力学分析的基础上,对钒渣(掺入CaCO_(3))、钒渣(掺入CaO)焙烧进行了热重分析(TG)和差示扫描量热分析(DSC),并对焙烧过程中可能发生的各种物相转变机理进行了分析,得到以下主要结论。钒渣钙化焙烧过程中,在960℃范围内生成偏钒酸钙、焦钒酸钙和正钒酸钙的反应是可行的;钒渣钙化焙烧过程主要由四个相互衔接或者重叠的反应阶段组成,即金属Fe氧化阶段,铁橄榄石氧化、分解阶段,尖晶石氧化分解和钒酸盐形成阶段,硅钙反应和辉石分解阶段;焙烧过程物相转变的控制温度为:350~700℃范围内金属铁氧化生成,500~750℃范围内铁橄榄石氧化和分解,500~900℃范围内尖晶石氧化分解且生成钒酸盐,硅钙反应和辉石分解温度一般在900℃以上。本研究结果可为生产现场温度控制提供理论支撑。

橡胶制品组分含量及炭黑质量的测定——热重分析法TG

概述TG热重分析法对未知橡胶制品高分子材料百分组分的测定原理、具体步骤、结果分析和需要注意的问题。

热重法分析碱性锌锰电池尼龙密封圈的老化

利用热重(TG)分析法对碱性锌钮(碱锰)电池的尼龙密封圈进行老化分析。在氮气气氛中,尼龙密封圈在40-800℃的热解过程可分为3个失重阶段。由Flynn-wall-Ozawa法求得未老化密封圈的热解活化能Ea为247-250kJ/mol,指前因子A为8.8×10^18/s。与由Coat-Redfern法得到的活化能值对比,确定尼龙密封圈的热解过程符合Malek机理,得到反应机理函数和反应级数。可通过一次简单测试求出不同状态下碱锰电池尼龙密封圈的Ea,评价材料的热稳定性及不同状态下尼龙密封圈的老化程度。5a存储电池的密封圈Ea约在200kJ/mol,可见密封圈未发生明显降解老化。

交联聚乙烯TG快速热寿命评估方法的研究

将商业用交联聚乙烯在150℃下ASTMⅡ类老化箱内进行老化试验,用热失重分析仪研究了TG快速热寿命评估方法与实际老化过程中的联系。结果表明:寿命终止时的交联聚乙烯在空气氛围中第一阶段的热降解行为比较接近于实际运行中的老化过程。交联聚乙烯在150℃下的热老化终止寿命接近336 h,老化活化能为114.25 kJ/mol,通过热老化寿命公式得到交联聚乙烯在工作温度70℃下的使用寿命大概为74年,比较接近实际应用值。

大黄酸和大黄素的热分析及其动力学研究(英文)

本文采用热重法(TG)和差热分析法(DTA)测定了大黄酸和大黄素的DTA,TG-DTG曲线。两者的DTA曲线中皆有两个较为明显的吸热峰,第一个在熔化过程中出现,第二个发生在热分解过程中并伴随有明显的失重现象。TG曲线均有一个失重平台,失重率在90%以上。用TG-DTG法对两者在非等温条件下进行热分解动力学研究,把从TG-DTG曲线中取得的数据和31个不同的方程采用Achar微分法和Madhusudanan-Krishnan-Ni-nan(MKN)积分法对其进行非等温分解动力学研究,得到动力学参数活化能(E和指前因子A)和分解动力学机理及方程。得出结论:大黄酸和大黄素的动力学方程为dα/dt=Aexp(-E/RT)3/2(1-α)4/3[1/(1-α)1/3-1]-1和dα/dt=Aexp(-E/RT)3/2(1-α)2/3[1/(1-α)1/3]-1,其分解等合3D抗理。二者的活化能E(kJ/mol)分别为117.6和86.79,lnA/s-1分别是36.72和27.44。

热重-剑桥滤片捕集-气相色谱/质谱法研究β-胡萝卜素的热解行为

为了研究β-胡萝卜素的热解行为,采用热重/差热分析(TG/DTA),结合自行设计的剑桥滤片捕集装置,研究了空气氛围下β-胡萝卜素44种热解逸出产物相对含量随着温度段的动态变化情况,并推测了β-胡萝卜素的热解机理。在10℃/min的升温速率、400mL/min空气流量下,通过对β-胡萝卜素进行TG/DTA分析,得到其主要热失重区间为200～450℃。按50℃为一次取样间隔,将整个热失重区间划分为5个小的温度段,各个温度段的逸出产物经捕集处理后,依次进气相色谱-质谱(GC/MS)分析。根据各温度段下总离子流色谱图的总峰面积以及实际质量损失占总质量的百分比来验证了剑桥滤片装置的捕集效果。结果表明,该剑桥滤片装置捕集效果明显;β-胡萝卜素的热解产物主要集中在250～300℃、300～350℃两个温度段逸出;热解产物中生成了β-环柠檬醛、二氢猕猴桃内酯、β-紫罗兰酮、β-环氧-紫罗兰酮等一些非常重要的香味物质;44种热解产物的相对含量随着温度段的变化较为显著。

磺化麦草碱木质素热分析动力学研究

为研究磺化碱木质素在高温条件下的热稳定性能,实验采用热重-红外分析(TG-IR)和差示扫描量热分析(DSC)研究了磺化麦草碱木质素在非氧状态下热分解反应的动力学过程.利用多升温速率法Kissingr法和Ozawa法,分别计算了磺化麦草碱木质素热动力学方程中的表观活化能(E)和频率因子lnA,分别为118.3kJ.mol-1,121.46kJ.mol-1;20.40min-1,15.92min-1;利用Kissingr法计算了热动力学方程的反应级数是1.8.

热重逸出气中挥发酚类物质的剑桥滤片-吸收瓶捕集和HPLC测定

建立了热重/差热分析(TG/DTA)-剑桥滤片-吸收瓶捕集-高效液相色谱(HPLC)联用装置,将该联用装置应用于热重逸出气体中七种挥发酚物质的定量研究,并验证了其可靠性。首先在10℃/min升温速率、300mL/min的氮气流量下对烟丝进行热失重分析,根据TG和DTG曲线得到其主要热失重区间为室温～600℃之间,然后采用剑桥滤片-吸收瓶对该温度区间内逸出气体中的七种挥发酚物质捕集,用HPLC进行定性和定量分析。结果表明,联用装置中剑桥滤片和吸收瓶两种不同的捕集方式有选择性地捕集了逸出气体中的挥发酚物质,剑桥滤片更利于对-苯二酚、间-苯二酚、邻-苯二酚的捕集,而吸收液更利于苯酚、间,对-甲酚、邻-甲酚的捕集;同样条件下热重逸出气体中的酚类物质含量不同,苯酚和对-苯二酚的含量较高,分别为1.858、1.675mg/g;间-苯二酚的含量最低,为0.032 mg/g。5次平行实验得到各挥发酚物质生成量的相对标准偏差(RSD)均在10%以内,由此验证了该联用装置的可靠性,可用于程序升温下样品裂解逸出气体中挥发酚物质的定量研究。

利用TG研究阻燃改性纺织物的热裂解过程初探

利用TG研究了3种不同材质的纺织物经3种不同配方的阻燃剂处理前后的热裂解过程。通过TG曲线和DTG曲线分析,了解各样品在热裂解过程中起始分解温度、最大分解速率时的温度、残余质量等各种参数的变化。

造纸法再造烟叶基片干燥过程中的热分析

为解决造纸法再造烟叶基片湿片在干燥过程中强度较低的问题,采用热重分析仪和动态热机械分析仪对木浆、烟梗、碎叶、碎末4种单一原料湿片及再造烟叶基片湿片进行了分析。结果表明:①5种原料湿片干燥脱水速度的快慢顺序依次为烟梗湿片>木浆湿片>碎末湿片>碎叶湿片>再造烟叶基片湿片;②在5℃/min的升温速率下,木浆湿片的储存模量及损耗模量的峰值远高于再造烟叶原料湿片。木浆的添加有助于提高再造烟叶基片湿片的内结合力,并提高再造烟草基片的力学性能。

煤矿运输胶带热解动力学参数研究

为构建矿井胶带火灾早期预警体系,防控巷道外因火灾事故,利用热重—傅里叶红外光谱联用实验,结合热解动力学,研究5、10、15、20 K/min 4种升温速率下胶带的热解历程。结果表明:不同升温速率下的热重(TG/DTG)曲线、气体产物等具有相似规律和趋势,随升温速率增加各参量特征值向高温方向滞后;胶带热解经历2个明显失重阶段,第一失重阶段发生交联缩聚热解反应,活化能E在105~107 kJ/mol,指前因子为15.92 min^(-1),第二失重阶段发生脱链解聚热解吸热反应和挥发分氧化放热反应,活化能E在130~220 kJ/mol,指前因子为37.13 min^(-1),高于第一失重阶段,两阶段热解过程可用Avrami-Erofeev方程表征。

试验条件对菱铁矿热分析曲线的影响

对不同试验条件下王家滩菱铁矿试样热分析试验结果进行分析。阐述了菱铁矿的热分解过程及同步热分析方法在菱铁矿测试分析过程中的作用；并结合化学分析方法，说明了STA449型同步热分析仪在菱铁矿研究分析过程中的有效性和准确性。说明了不同试验条件对菱铁矿热分析曲线的影响。

硼砂煅制工艺优化及质量评价

目的 优化硼砂煅制工艺,并对其进行质量评价。方法 以铺设厚度、煅制温度、煅制时间为影响因素,失水率、蓬松度、粉碎率、四硼酸钠含量为评价指标,星点设计-效应面法优化硼砂煅制工艺。采用扫描电镜(SEM)、热重分析(TG)、拉曼光谱、X射线衍射(XRD),比较硼砂煅制前后质量差异。结果 最佳条件为铺设厚度2 cm,煅制温度365℃,煅制时间100 min。煅制后,硼砂微观形态、成分组成、晶型结构发生变化,失去全部结晶水而转变为非晶体状态。结论 该方法稳定可行,可用于工业大批量生产煅硼砂。

锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

为研究平均粒径1μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO_4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO_4和质量比为50∶50的Zr/KClO_4两种体系的热分解过程。XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO_4第一步热分解生成KClO_3的可逆反应平衡向右移动。利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]^(3/4)变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7℃降至516.9℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α)。因此,锆粉的加入促进了KClO_4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO_4和KClO_3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应。

丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯的合成及热分解

以TNT、甲醛为原料,在弱碱性条件下反应合成得到2,4,6-三硝基苯乙醇(PicCH2CH2OH);PicCH2CH2OH在浓硫酸催化下和丙烯酸在甲苯中回流反应24h,合成得到丙烯酸-2,4,6-三硝基苯乙酯,产率为62%。采用紫外可见光谱(UV-Vis)、核磁共振氢谱(1HNMR)、红外光谱(FTIR)、质谱(MS)以及元素分析等对产物结构进行了表征。利用热重分析(TG)对产物热稳定性进行了研究,采用Kissinger方法和Ozawa方法计算其热分解活化能Ea分别为99.78,102.96kJ·mol-1。

电热联合老化对XLPE电缆绝缘特性的影响

为了探究达到设计寿命的高压交联电缆继续运行的可靠性,文中对一回实际运行32 a的110 kV高压交联聚乙烯(XLPE)电缆采用预鉴定试验方法,进行为期180 d的电热循环加速老化试验。通过综合分析比较试验过程中电缆绝缘内、中和外层的电场强度和温度场变化的差异,并将各绝缘层试验条件转化为导体芯表面得到相应的等效试验条件,发现电缆绝缘中层和外层的等效试验条件接近电缆的实际运行情况。通过相关理化实验分析比较试验前后电缆绝缘各层的微观和聚集态状况。结果发现:绝缘内层在严苛的试验条件下热氧化降解占主导;绝缘中层虽然发生一定的氧化降解,但晶体结构仍有所改善;绝缘外层的结晶形态在温度效应的热刺激下趋于完善。因此,可以评估该退役电缆的其余部分在实际运行条件下仍具有长期服役的潜能。

国产与进口烟草薄片的对比分析

利用热重分析仪(TGA)及差示热扫描仪(DSC)对进口烟草薄片和国产烟草薄片的热性能进行了分析,找出了国产烟草薄片与进口烟草薄片之间的差异。

几种化学纤维热性能对比

利用差热扫描量热法和热重分析法对天丝纤维、涤纶纤维、丙纶纤维及芳纶纤维等4种常用化学纤维的热性能进行研究,探讨了这4种化学纤维在升温过程中的相变以及热分解特性并将之进行对比,同时通过Kissinger法建立4种化学纤维的热分解动力学模型,求得4种化学纤维的表观活化能分别为:128.66、125.12、153.58、211.19 kJ/mol。

双丙胶乳生产工艺及其产物的热危险性试验研究

为探究双丙胶乳生产工艺热危险性及其产物的热分解特性,开展双丙胶乳合成工艺试验,采用全自动反应量热仪(RC1e),测定反应过程中的放热特性;采用同步热重(TG)分析仪,测试反应产物在空气和氮气气氛中的热解性能;评估反应过程的热危险性,分析反应生成的双丙胶乳的热分解过程,并运用等转化率动力学方法(Starink法和Friedman法)计算产物热分解过程中的表观活化能(Ea)。结果表明:双丙胶乳生产工艺的反应热危险性等级为1级,相对安全;在空气气氛下,双丙胶乳的热分解过程包括4个阶段,且几乎无残余,而在氮气气氛下,双丙胶乳的热分解过程分为3个阶段,残炭率约为9. 22%;通过Starink法和Friedman法计算得到的Ea范围分别为32. 65～113. 45 kJ/mol和29. 70～175. 90 kJ/mol。

硫酸氯吡格雷的晶型测定方法的研究

目的:建立硫酸氯吡格雷晶型的测定方法,并对国内硫酸氯吡格雷原料的晶型进行考察。方法:差示扫描量热法(DSC),热重分析法(TG),中红外和近红外光谱法(MIR&NIR)及 X 射线衍射(X-ray)法。结果:国内厂家生产的硫酸氯吡格雷原料存在晶型不一致的现象。结论:硫酸氯吡格雷的晶型可以采用热分析法、NIR 法及 X-ray 法测定,其中 NIR 法及 DSC法简便易行。