真空渗碳及气体渗碳的物理化学(二)(碳的传递系数和扩散系数)

依据前文提出的“过渡范围”说法和碳势的热重测定法,确定天然气渗碳中碳的传递系数和扩散系数。     

真空渗碳的研究

本文讨论了脉冲式真空渗碳的工艺过程及其主要特点。 采用内热式冷壁真空炉研究了真空渗碳的各个工艺参数──渗碳时间、渗碳温度、渗碳期炉内压力、扩渗比（扩散期时间与渗碳期时间之比）等──对渗碳效果的影响，并根据试验结果提出一些初步看法。 真空渗碳的速度比普通气体渗碳快４倍，渗碳层的表面含碳量可以通过改变扩渗比得到调整。真空渗碳的质量明显地优于普通气体渗碳。 一般渗碳工艺（指气体渗碳等）的缺点是生产周期过长，渗碳质量不够理想（如经常有异常组织，表面碳浓度控制也不够准确等）。用冷壁内热式真空炉进行真空渗碳，允许采用较高的渗碳温度，使渗碳速度大大加快。在质量上，真空渗碳完全避免了各种异常组织，使渗碳零件的性能有了明显的提高。 本文在进行了一些试验的基础上对真空渗碳的特点、工艺过程、各工艺参数的影响等问题做了初步的探讨。     

物理化学程序包(一)

一、内容本文所介绍的这个软件包基本上包括了基础物理化学的各个部分。主要有以下十四个部分。 (一)理想气体状态方程式,这部分包括下列公式及其相互组合:     

用热重法研究大同煤焦的CO_2加压气化动力学

用快速升温和在高温高压下用热重分析装置和 ST-03表面孔径测定仪在1203～1423K 的温度和0.1～0.3MPa 的压力范围内研究大同煤焦的 CO_2气化反应动力学和其孔结构在反应中的变化。结果表明,Arrhenius 关系可以描述不同压力下气化反应速率随温度的变化;在实验的压力范围内,反应速率随压力的变化低压时变化明显;气化过程中煤焦的微孔表面积与转化率的关系出现一极大值.经理论分析和实验证实建立了包括煤焦孔结构参数的动力学方程。     

受酸腐蚀砂岩的物理化学性质及反应动力学模型研究

目的研究受酸腐蚀砂岩的物理化学性质,建立酸岩反应动力学模型,为酸性环境下的工程耐久性评价提供参考.方法通过室内长期加速腐蚀试验,监测不同浸泡时段岩样的质量变化和浸泡溶液的pH值及Na~+、K~+、Mg~(2+)、Ca~(2+)等阳离子浓度的变化.结果反应初期(0～90 d)阳离子的溶蚀速率较高,随着腐蚀时间的延长,化学反应速率降低,阳离子的溶蚀速率延缓,反应后期溶蚀速率又逐渐增大;随着腐蚀时间的延长,烘干岩样的质量损失率不断增大,而湿岩样的质量增长率呈先增大而后减小的趋势;各阶段硫酸溶液pH值总体呈增大趋势.结论受酸腐蚀岩样质量、浸泡溶液pH值以及阳离子浓度的变化具有明显的阶段性劣化特征;反应由扩散和化学反应共同作用,其中化学反应为烘干岩样主导作用,扩散作用为湿岩样前期主导作用,后期化学反应和内扩散共同主导;酸岩反应动力学模型较准确地表达了硫酸溶液腐蚀下岩样质量与时间的变化关系.     

热重法研究多组分钼铋系催化剂的还原反应本征动力学

采用热重法研究了一种用于生产丙烯腈的多组分钼铋催化剂的还原反应,并应用Achar-sharp微分和Coats-Redfern积分对照的计算方法,得到了该还原反应的动力学三因子。研究发现,新鲜催化剂的还原过程始终遵循同一种反应机理,该反应机理为“化学反应级数控制 (n=2) ”。     

固体热分解反应动力学的研究(Ⅰ)一水合草酸钾脱水过程的动力学

本文用等温热重分析法和程序升温热重分析法研究了一水合草酸钾的脱水过程,提出了过程机理函数的三步判别法。实验测定和理论分析表明,一水合草酸钾的热脱水过程受A_3机理支配,即随机成核和晶核随后生长的过程,其活化能E=64.28kJ.mol~(-1),频率因子A=7.78×10~7min~(-1)。其动力学补偿效应为:logA=0.1598E-2.33。     

氯盐浸出湿法炼铜的物理化学(Ⅱ)(Ⅱ)

(Ⅱ)浸出液净化过程的物理化学前面所述,用CuCl_2氯盐溶液浸出硫化铜时,铜矿中一些杂质,如Fe、As,Sb、Pb、Zn、Ag等,将不同程度随铜一道被浸出。为了避免这些杂质在浸出液中积累,而影响提铜的质量或浸出剂返回使用时影响铜的浸出效率,并为了回收有价金属,因此,对浸出液中的杂质需进行分离净化。     

热重法研究一水合草酸锶脱水过程的机理与动力学

本文利用等温热重法和非等温热重法,研究了一水合草酸锶脱水过程的机理与动力学.实验测定和理论分析表明:SrC_2O_4·H_2O的脱水过程受A_3机理支配,即属于一种随机成核和晶核随后生长的过程,其活化能E=94.47kJ·mol~(-1),频率因子A=2.59×10~(10)min~(-1).     

20CrMnTi真空脉冲感应渗碳及耐磨性研究

利用真空脉冲渗碳技术和真空感应渗碳技术对20CrMnTi钢进行表面强化,通过X射线衍射、扫描电镜、显微硬度测试等技术手段,探究不同压力下,2种工艺对表面渗层微观组织结构、硬度梯度以及耐磨性的影响规律。结果表明:相同渗碳压力下,真空感应渗碳表面硬度高于对应的真空脉冲渗碳工艺的表面硬度值,渗层厚度、耐磨性能也都优于对应的真空脉冲渗碳工艺,当渗碳压力为-70kPa时,真空脉冲渗碳工艺的磨损速率达到8. 34×10~(-7)cm~3/min·N,真空感应渗碳的磨损速率为6. 27×10~(-7)cm~3/min·N,摩擦性能最好。     

内氧化型渗碳(CD渗碳)的应用及机理

钢的内氧化型渗碳(CD渗碳)的机理和动力学类似于合佥的内氧化反应。本文着重介绍了铁素体和奥氏体基体的CD渗碳,以及δ-珠光体的形成反应,指出,这些反应均为由碳的体积扩散所控制的过程。文中还讨论了应用等活度线求渗碳层表面最高碳浓度的方法。而且以奥氏体基体的渗碳为例,说明了CD渗碳层的组织和性能特点,以及在工业生产上的实际意义。     

氧化皮对气体渗碳的影响及解决办法

本生产性试验的目的,是研究齿轮锻坯酸洗后凹槽还残存的氧化皮对气体渗碳的影响。试验结果表明:气体渗碳炉中有了氧化皮,对炉子气氛影响很大;炉中CO_2％大大地超过了正常的CO_2％。通过试验,研究带有氧化皮齿轮的气体渗碳的一般规律,采取了相应措施,从而保证了此类齿轮的渗碳质量。同时对氧化皮影响气体渗碳进行了计算与分析,提出了在炉子中加入焦碳有可能使炉中的CO_2％较快地降低到正常的CO_2％量。试验表明:高温下加入焦碳后,确有强化渗碳气氛和加快渗碳速度等效果。通过本试验进一步推论渗碳炉马弗罐的“老化”主要是“氧化”的问题,采取了除去马弗灌壁上的氧化皮等措施后,使曾“报废”了的马弗罐重新投入生产。     

邻苯二甲酸酐与异辛醇酯化反应动力学研究(Ⅰ)

本文论述了邻苯二甲酸酐与异辛醇进行酯化反应的动力学研究方法;提出了在无催化剂时和以铝酸钠为催化剂时进行化酯反应的动力学模型,以及原料配比、温度、催化剂加入量等因素对反应速率影响的关系式。     

热动力学研究(Ⅺ)——苄基氯与醋酸钠反应的动力学研究

根据不等浓度二级反应的无量纲参数法,应用热导式自动量热计,研究了苄基氯与醋酸钠在30℃时的反应动力学.测定了反应的速度常数.讨论了溶剂和催化剂对反应速度常数的影响.     

用差热分析研究环氧树脂固化反应动力学

用差热分析和红外光谱研究了双酚A二缩水甘油醚型环氧树脂与2－乙基－4－甲基咪唑固化反应的动力学，探讨了固化反应的机理。结果表明，此固化反应是分步进行的，第一步是加成反应，第二步是催化聚合反应，由此确定适宜采用分段固化工艺。通过DNA曲线推得固化工艺湿度，并计算固化反应各步活化能：E1＝36．8KJ.mol^-1,E2=53.9KJ.mol^-1。     

TA2钛合金真空渗碳层组织及性能研究

采用自制间歇式真空渗碳装置,在不同压力下对TA2钛合金进行CH_4和C_2H_2混合渗碳处理。采用X射线衍射、扫描电子显微镜、自动维氏硬度测试和万能摩擦磨损试验等检测手段,对比分析了不同气压下TA2钛合金的渗层组织、硬度和耐磨性。结果表明:渗层主要由TiC0.93相组成,表层组织细化;硬度比原样提高了2.78倍,有效硬化层深度超过120μm,硬度梯度平缓;平均摩擦系数大幅度降低,磨损速率达到5.7×10~(-7)cm~3/(min·N),仅为原样的1/55;经渗碳处理后的TA2钛合金综合性能显著提高。     

热动力学研究(Ⅸ)——关于二级反应的热动力学研究法

在文[1、2]的基础上,建立了r=7的无量纲参数法,用该法研究了苯甲酸乙酯皂化、乙酸乙酯皂化、苄基氯与氢氧化钠反应的动力学.并对二级反应热动力学研究法的有关问题作了讨论.本文所用原理与实验方法在文[1—3]已作了介绍.     

抗坏血酸与钒(Ⅴ)氧化还原反应动力学及反应机理研究

在HCIO4介质中用光度法研究了抗坏血酸 (HR)与钒 (Ⅴ )氧化还原反应动力学 .通过考察溶液酸度和抗坏血酸浓度对动力学过程的影响 ,求得反应速率方程为-d[H2 R]/dt=k[V(Ⅴ ) ][HR][H ].在 2 5 2℃、μ =1 .0mol/L时 ,反应速率常数k=( 1 .2 2± 0 0 6 )× 1 0 3 (mol/L) -1·min-1;在氧化剂过量情况下 ,抗坏血酸与钒 (Ⅴ )的化学反应计量方程式为HR 2V(Ⅴ )→R 2V(Ⅳ ) H ;推测了可能的单电子转移自由基反应机理