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注塑级聚乳酸热分解动力学分析: 2024年; 目的研究注塑级聚乳酸材料的热分解动力学,准确理解注塑级聚乳酸的耐热稳定性,为开发耐高温阻燃注塑级聚乳酸(PLA)材料提供理论依据。方法通过非等温热重分析法,采用5、10、15、20、25℃/min的升温速率,研究注塑级PLA在氮气气氛中的热分解行为,利用1种微分法和3种积分法进行详细的动力学计算。比较相关系数及标准偏差,选取KAS等温积分法,以相对偏差Ai=|1–αc/αe|为目标函数,利用16种热分解动力学机理模拟计算注塑级PLA热分解最合适的反应机理。结果得到了注塑级PLA热分解所需的活化能和指前因子,其中Kissinger、Madhusudanan-Krishnan-Ninan(MKN)、Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法计算所得注塑级PLA活化能分别为177.01、174.43、173.01和173.28 kJ/mol。指前因子分别为25.84、26.69~33.75、25.83~32.89和26.38~32.94。结论确定了随机成核和随后生长反应机理(A1/4),ln(β/T2)=ln[4.75×10^(9)/–ln(1–α)]–2.08×10^(4)/T是描述注塑级PLA热分解最合适的反应机理。; 罗越峰温桦浩廖正福; 关键词：热分解动力学反应机理

蕲艾绒的热分析及热分解动力学研究: 2024年; 采用热重-微商热重(TG-DTG)技术研究了蕲艾绒在氮气气氛中的热分解行为及其非等温动力学,结果发现蕲艾绒的热分解过程分为两个阶段:第一阶段失重率为3.75%,主要为蕲艾绒中水分和少量挥发性油类物质的损失,第二阶段失重率为71.12%,主要为挥发性的油类物质和木质纤维物质的热分解。使用单重扫描速率法Achar微分方程和Coats-Redfern积分方程求出其动力学参数,得到了蕲艾绒热分解反应的控制机理函数,并利用多重扫描速率法的Kissinger方程、Flynn-Wall-Ozawa方程和Starink方程对其动力学参数进行验证,得到其热分解过程属于F_(3)(三级反应)机理控制,机理函数f(α)=0.5(1-α)^(3)、g(α)=(1-α)-2-1,表观活化能(E)为124.76 kJ/mol、指前因子(A)为5.78×10^(10)s^(-1),并确定蕲艾绒热分解非等温动力学方程为:dα/dt=(5.78×10^(10)/β)×(0.5×(1-α)^(3))×exp(-15006/T)。根据其热分解动力学参数进行估算,得出蕲艾绒在室温下的贮存期为4~5年。; 徐文立刘豪宋红刚刘建军; 关键词：热分解非等温动力学

亚克力人造石废粉/ABS复合材料的非等温热分解动力学: 2024年; 采用熔融共混法制备了亚克力人造石废粉/ABS复合材料,利用热重分析法(TGA)研究了不同升温速率下,ABS、亚克力人造石废粉/ABS复合材料的热分解过程,采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法研究了ABS及其复合材料的热分解动力学,计算得到动力学参数。结果表明,亚克力人造石废粉的加入提升了体系的热稳定性;随着升温速率的增加,ABS及其复合材料的TG曲线及DTG曲线逐渐向高温方向偏移,最大热分解速率温度逐渐增大;与纯ABS相比,采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法得到的亚克力人造石废粉/ABS复合材料的表观活化能均较高,并且,随着亚克力人造石废粉含量的增加,复合材料的表观活化能逐渐增大,当亚克力人造石废粉含量为25%时,与纯ABS相比,2种方法计算得到的复合材料表观活化能分别约提高了27.77%、31.39%。; 熊煦高炜斌马立波朱新雨李珊珊蒋晓威; 关键词：ABS 热分解动力学表观活化能

碳酸钙热分解动力学特性分析: 2023年; 为掌握水泥生料中碳酸钙的分解反应规律,采用热重分析,在N_(2)和φ(N_(2)) 80%+φ(O_(2)) 20%2种气氛下,以10、20、30、40℃/min升温速率对碳酸钙样品线性升温加热,结合35种常用的机理函数,采用F-W-O积分式和Coats-Redfern积分式相结合的双外推法对碳酸钙的分解动力学进行分析,求解碳酸钙热分解动力学参数和最概然机理函数并对比2种反应气氛下的变化。结果表明:随着升温速率的增大,TG曲线向高温区移动,反应气氛中O_(2)的加入对于碳酸钙分解曲线变化几乎无影响;N_(2)气氛下,采用双外推法得到的碳酸钙分解过程中新核形成时初始状态的活化能E_(α→0)=232.13 kJ/mol,最概然机理函数为G(α)=1-(1-α)^(1/2),其化学反应过程符合相边界反应的收缩圆柱体机理模型。φ(N_(2)) 80%+φ(O_(2)) 20%气氛下,碳酸钙分解过程中新核形成时初始状态的活化能E_(α→0)=210.42 kJ/mol,化学反应规律与N_(2)气氛下保持一致。; 吴元旦饶娜石金明邓同辉文震林文震林; 关键词：水泥行业碳酸钙反应动力学热重分析

碳酸氢钙改性及其热分解动力学: 2023年; 为了解决塑料加工中高温发泡剂问题,采用硬脂酸溶液包覆法改性碳酸氢钙,通过TG、FT-IR、XRD、SEM等技术对改性前后碳酸氢钙进行表征;利用热重-微商热重技术(TG-DTG)测定改性前后碳酸氢钙热分解曲线,应用Coats-Redfern与Achar法研究碳酸氢钙改性前后的热分解机理。结果表明:经硬脂酸溶液包覆法改性的碳酸氢钙能够有效地提高其初始热分解温度,当硬脂酸与碳酸氢钙的质量比为5∶1时,初始热分解温度从90.2℃提高至170.2℃,分解温度区间由81.9℃减小至27.6℃;硬脂酸溶液包覆法改性碳酸氢钙是物理包覆与化学包覆相结合的过程,改性过程中生成了硬脂酸钙;未改性碳酸氢钙最可几热分解机理函数是化学反应控制中的反应级数方程,改性碳酸氢钙热分解机理函数遵循“随机成核与随后生长”机理中的Avrami-Erofeev方程。; 谢度坤邹昀陈小鹏陈小鹏梁志超廖丹葵; 关键词：碳酸氢钙热分解动力学

压力作用下DNTF的热分解动力学及机理研究: 2023年; 为了研究压力对3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)热分解的影响机制,从实验测试分析和动力学模拟两方面探究了不同压力下DNTF的热分解特性和分解机理。采用高压差示扫描量热(PDSC)技术在0.1、1.0、2.0、4.0、6.0 MPa下考察了DNTF的热分解特性,并通过Kissinger方程得到了其热分解动力学参数;采用同步热分析-红外-质谱(TG/DSC-FTIR-MS)联用技术研究了DNTF的热分解产物组成及种类,推测了DNTF的热分解机理;采用耐驰热动力学软件获得了不同压力下DNTF的热分解动力学参数。结果表明:压力增大时,DNTF的分解峰温会略向高温方向移动,热分解气相产物对凝聚相产物分解的促进作用更加显著;DNTF在热分解过程中环内N—O键先断裂,产生具有催化作用的气态氮氧化物(NO、N_(2)O),经自催化反应使C—NO_(2)键断裂、呋咱环碎片和氧化呋咱环碎片进一步分解,生成CO_(2)、NO、NO_(2)及N_(2)O等气态小分子,并借助动力学模拟验证了对DNTF热分解机理的推测。; 周静静祝艳龙黄蒙安静周静禄旭丁黎常海; 关键词：DNTF 氧化剂分子动力学模拟热分解

热电池CoS_(2)正极材料的热分解动力学特性研究: 2023年; CoS_(2)因具有高电导、高热分解温度等特性,而被作为热电池正极材料而进行广泛研究。在热电池工作过程中,CoS_(2)会持续发生热分解反应,导致热电池容量下降甚至危及使用安全。但是,目前关于CoS_(2)热分解特性的研究是相对缺乏的,导致其对CoS_(2)基热电池的支撑设计存在明显不足。因此,将通过采用高温原位X射线衍射法、同步热分析法等,对CoS_(2)的热分解机理及反应动力学特性进行研究,并构建出相应的反应动力学模型。结果表明,在30~750℃温度区间内,CoS_(2)的热分解过程可分为CoS_(2)→1/3 Co_(3)S_(4)+1/3 S_(2),1/3 Co_(3)S_(4)→CoS+1/6 S_(2)两个步骤,其反应机理为柱状对称的相边界反应,所对应的机理函数积分形式为G(α)=1-(1-α)1/2。; 韦义成曹勇马士平崔艳华; 关键词：热电池热分解动力学

聚丙烯/成核剂复合材料的非等温热分解动力学研究: 2023年; 通过热重分析(TGA)法研究了含有不同含量成核剂(20E)的聚丙烯(PP)复合材料在氮气气氛中不同升温速率下的热分解过程,热重分析结果显示:成核剂20E的加入能够显著提高PP复合材料的热稳定性,当分别添加500 mg/kg、800 mg/kg成核剂20E时,PP-1和PP-2复合材料的t_(max)分别为454.4℃和458.8℃,相比纯PP的t_(max)分别提高了6.4℃和10.8℃。分别采用Kissinger法和Flynn-Wall-Ozawa法研究PP复合材料的热分解动力学,结果表明成核剂20E的加入使得PP复合材料的活化能有明显的提高,复合材料分解需要更高的温度,热稳定性变好,当成核剂20E的用量为800mg/kg时,PP-2复合材料活化能与PP相比约提高了63.58%。; 张咪王克智; 关键词：聚丙烯热分解动力学活化能成核剂

N-甲基氧化吗啉热分解动力学分析: 2023年; 对在纤维素溶剂中具有广泛应用的N-甲基氧化吗啉(NMMO)热分解动力学进行研究。首先利用绝热加速量热仪(ARC)开展绝热分解实验,得到NMMO在绝热条件下的初始分解温度为119.87℃,通过动力学计算得到反应活化能为219.7 kJ·mol^(-1),为自分解一级反应。其次通过差示扫描量热仪(DSC)对NMMO进行非等温分解实验,并利用Friedman法、Flynn-Wall-Ozawa法和ASTM E698法3种动力学模型进行分解动力学计算。研究结果显示NMMO的初始分解温度为161.07~186.40℃,反应活化能分别为81~134、75.81~100.34和101.92 kJ·mol^(-1)。最后利用风险矩阵法定量评估NMMO热分解危险等级为Ⅲ级。该研究结果为降低NMMO生产、储存和运输中发生分解反应的风险提供了理论依据。; 高建村史晨光王薇刘思思李玉静王胜男; 关键词：热分解热动力学安全评估风险矩阵

一种改进粒子群算法及其在聚乙烯热分解动力学分析中的应用被引量：1: 2023年; 随着计算机技术的发展,粒子群算法在聚合物的热分解动力学领域广泛应用。虽然粒子群算法可以实现全局寻优,但也存在收敛速度慢且易陷入局部最优解的缺陷。针对标准粒子群算法的缺陷,引入自适应惯性权重与加速常数对粒子群算法进行改进,提出一种动态自适应粒子群算法(DAPSO),并进行6个测试函数的仿真实验。结果表明:DAPSO算法比MPSO及MeanPSO算法收敛速度更快且精度更高。将DAPSO算法与Kissinger法结合得到了K-DAPSO算法,分别利用DAPSO算法与K-DAPSO算法结合聚乙烯DTG曲线,对两步平行反应模型进行参数反演。K-DAPSO算法较DAPSO算法能够更快收敛到最优解。提出的两步平行反应模型能够准确描述聚乙烯热失重曲线复杂的多峰结构。; 孙诗洋王勇; 关键词：热分解动力学聚乙烯

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