玄武岩纤维增强酚醛树脂复合材料热分解动力学研究

通过热重法研究了玄武岩纤维/S-157酚醛树脂复合材料(BF/S-157)在惰性气氛下的热稳定性,计算了该材料的热分解动力学参数,推断出其热分解反应机制及非等温动力学机理函数。Ozawa法、Kissinger法计算得到BF/S157热分解平均活化能分别为228.4kJ.mol-1和230.0kJ.mol-1;Coats-Redfern法分析表明,BF/S157热分解反应初期的反应机制为扩散反应,末期时为化学反应,期间为过渡阶段。     

GAP热分解机理函数研究

利用TG-DTG热分析手段研究了GAP在空气和氮气中的热分解反应过程,并采用Coats-Redfern法和Achar法求算了GAP热分解反应中的机理函数,确定热分解反应中可能遵循的动力学机理,并得到各步反应中的平均表观活化能E以及指前因子A等动力学参数。     

碱式碳酸锌热分解机理及动力学

采用TG、DTA、DTG等热分析手段研究了碱式碳酸锌热分解过程，热分析研究结果显示, Zn5(CO3)2·(OH)6为一步分解而得到纳米氧化锌，研究得到的机理模型证明其热分解过程符合随机核化机理。利用XRD，TEM等测试手段对纳米氧化锌的结构和形貌进行了表征，结果表明，通过Zn5(CO3)2·(OH)6热分解方法可以获得结晶性及分散性良好、粒径分布窄、粒度约为10 nm左右的纳米氧化锌。     

注塑级聚乳酸热分解动力学分析

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[4.75×10⁹/–ln(1–α)]–2.08×10⁴/T是描述注塑级PLA热分解最合适的反应机理。     

双酚—A型硼酚醛树脂的结构与热分解动力学的研究

研究了甲醛水溶液法合成的双酚－Ａ型硼酚醛树脂的结构，实验结果表明，在合成中形成硼酸苄酯，在固化过程中形成硼氧配位结构，配位氧原子由酚羟基提供。硼酚醛树脂与普通酚醛树脂相比有较好的耐热性，是一种性能良好的高分子材料。     

多壁碳纳米管的非等温氧化动力学及机理

本文研究了通过CVD法制得的缺陷多壁碳纳米管（MWNTs）在不同升温速率（5,10,15,20K／min）下的非等温氧化行为。热重分析仪记录了MWNTs在非等温氧化过程中的质量变化,DTG曲线则表征了MWNTs的氧化速率。供用TEM观察了MWNTs的缺陷及氧化过程的修饰情况。本文还讨论了气固反应公式在MWNTs氧化动力学计算中适用性。结果表明：当MWNTs的杂质含量充足的情况下,氧化速率在不同的升温速率下都为常数,这说明,氧化速率在一定的温度下总保持一个最大值。绎修正的气固反应公式可以用来计算MWNＴs的氧化反应活化能。     

酚改性二甲苯甲醛树脂的热分解动力学

用热重法(TGA)分析了酚改性二甲苯甲醛(XF)树脂的热分解过程。运用Ozawa和Kissinger法进行动力学研究,得到其热分解活化能。结果表明:与普通线性酚醛树脂相比,苯酚改性XF树脂和双酚A改性XF树脂这两种改性树脂在热分解过程中的活化能都高,热分解温度也较高,热失重率降低;其中双酚A改性XF树脂的热分解活化能和热分解温度最高,热失重率最低;这说明双酚A改性XF树脂具有优异的耐热性能。     

双酚－A型硼酚醛树脂的结构与热分解动力学的研究

研究了甲醛水溶液法合成的双酚－Ａ型硼酚醛树脂的结构，实验结果表明，在合成中形成硼酸苄酯，在固化过程中形成硼氧配位结构，配位氧原子由酚烃基提供。硼酚醛树脂与普通酚醛树脂相比有较好的耐热性，是一种性能良好的高分子材料。     

AlN微粉非等温氧化动力学研究

以d50为5μm的A1N微粉为原料,在气氛组成为4/5N2+1/5O2、流量为55mL/min、升温速率为10℃/min的条件下,采用TG-DTA和XRD分析对AlN微粉的非等温氧化反应过程和动力学参数进行研究.结果表明:d50为5μm的AlN微粉明显氧化增重过程约为900℃之后,其反应过程受反应机制和扩散机制交替控制...     

BAS凝胶玻璃非等温结晶动力学

根据非等温差热分析（ＤＴＡ）实验和Ｂａｎｓａｌ等提出的结晶动力学参数计算方法，计算了ＢＡＳ凝胶玻璃的结晶激活能、频率因子和Ａｖｒａｍｉ指数，分析了两种ＢＡＳ凝胶玻璃的非等温结晶过程，经过适当的积分变换，由修正的ＪＭＡ方程导出了两种ＢＳＡ凝胶玻璃的结晶动力学方程，并由此计算了非等温结过程中晶相体积分数，结果表明：ＢＡＳ凝胶玻璃由于有大量内表面积和残留ＯＨ基，成核容易，在不加形核剂的情况下仍呈现整体结     

高温超导带材用YBCO前驱体的热分解非等温动力学研究

基于金属有机物沉积法制备YBCO高温超导带材的研究现状,为了探索涂层导体超导层的快速制备工艺,开展了超导层前驱体的热分解动力学研究。在氩气条件下利用同步热分析仪获得丙酸为溶剂、乙酸盐为溶质的前驱体热分解过程的TG-DTG-DSC-MS曲线,采用普适积分法、微分法以及多重速率扫描Kissinger法相结合的方式确定YBCO超导相合成反应的机理和相关动力学参数。结果表明,从室温～900℃的升温过程中,前驱体的热分解反应可分为4个阶段。其中,第4阶段的YBCO超导相合成反应过程服从随机成核和随后生长的机理模型(n=2),热分解反应动力学补偿效应为lnA=0.120E-2.699。     

氟硼铍酸钾热分解过程和热分解动力学研究

氟硼铍酸钾KBe2BO3F2(KBBF)晶体是至今发现可相位匹配的倍频波长最短的晶体之一。采用TGDSC热分析技术研究了KBBF的热分解动力学特性,发现其分解为单向非可逆的过程。利用Doyle法和Kissinger法求得了KBBF热分解反应的活化能E和指前因子A分别为440.988kJ/mol和1.414×1019s-1。通过Coats-Redfern方程的线性回归处理并结合Malek法和反应前后的扫描电镜图建立了KBBF的热分解动力学方程,研究发现KBBF的热分解动力学过程符合R3机理,即球形对称的三维相界面反应模型。     

炔丙基改性酚醛树脂聚合物的非等温热分解动力学

运用TG-DTG技术研究了炔丙基改性酚醛树脂聚合物的非等温热分解过程,通过Kissinger法和FWO法获得聚合物分解的动力学参数,利用模型拟合法推测该聚合物的热分解机理,并用非模型拟合法对机理进行了验证。实验结果表明,该聚合物的Td5分解温度在390℃左右,800℃时残炭率在30%左右。7种动力学分析方法显示聚合物的热分解活化能为92.95 k J/mol,指前因子lgA=4.71 s-1,n=2,分解符合二维扩散机理,对应的机理微分函数f(α)=(1-α)1/2[1-(1-α)1/2]-1积分函数g(α)=[1-(1-α)1/2]2聚合物的热分解反应方程为dα/dT=(5.14×104/β)exp(-92.95×103/RT)×(1-α)1/2×[1-(1-α)1/2]-1     

纳米二氧化硅改性PA6非等温结晶动力学

用DSC手段考察了反应釜内原位聚合制备的含有纳米二氧化硅的PA6的非等温结晶行为，熔体冷却的结晶发生在可结晶温度范围的高温区，冷却速率越快，结晶温度越低，即结晶温度趋向具有最大结晶速率的结晶温度靠近。F-3、F-4与1013B的结晶速率常数Zg也相差不多，△Hc也类似，n也在3～4之间，说明改性F-3、F-4的结晶特性未收到明显影响，保持在与1013B一致的水平。     

多晶石墨材料非等温氧化动力学及其氧化机理的研究

通过热重分析技术用模式函数和无模式函数法研究了多晶石墨材料的非等温氧化动力学, 并利用扫描电镜观察了该材料同一表面不同氧化程度的微观结构. 研究表明, 石墨氧化过程中, 活化能(E)随着氧化程度(α)增加而变化. 氧化从石墨表面的颗粒界面开始, 在氧化初期阶段, 表面原始空隙的尺寸随氧化程度的增加几乎不变. 石墨的非等温氧化过程主要分三个阶段: 氧化前期(α<20%), 氧化主要由碳氧化学反应控制; 氧化中期(20%<α<60%), 氧化为化学反应和气体扩散共同控制; 氧化后期(α>60%), 氧化主要由气体扩散控制. 运用无模式函数法研究石墨非等温氧化更具有可信度.     

聚乙二醇的等温结晶动力学

用差示扫描量热仪(DSC)研究了聚乙二醇(PEG)的等温结晶动力学。结果表明,在较高温度下处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈4,表明PEG以均相成核的三维球晶方式生长,同时计算得到结晶活化能为72.013 kJ/mol;而在较低温度处理PEG后,等温结晶过程中,Avrami指数n≈3,表明PEG以异相成核的三维球晶方式生长,结晶活化能为234.791 kJ/mol,比较高温处理后的结晶活化能高,说明PEG的结晶能力随热处理温度的降低而降低。     

纳米银改性聚丙烯的非等温结晶动力学研究

采用共混造粒法制备了含0.5％纳米银的聚丙烯抗菌切片,利用差示扫描量热(DSC)法研究了聚丙烯及纳米银改性聚丙烯的非等温结晶行为及其动力学.结果表明,纳米银的加入使聚丙烯非等温结晶过程的成核自由能降低.Avrami方程能正确地描述聚丙烯及纳米银改性聚丙烯的非等温结晶过程.加入纳米银以后,材料的成核机理和晶体生长几何基本没有变化.聚丙烯和纳米银改性聚丙烯的Avrami指数的平均值分别为4.01和4.28,表明二者在非等温结晶时均以三维球晶方式生长.     

LLDPE/煤粉复合材料的非等温结晶动力学

利用差示扫描量热（DSC）研究线性低密度聚乙烯（LLDPE）和LLDPE/煤粉复合材料的非等温结晶行为,并用Jeziorny法和Mo法对所得的数据进行动力学分析,采用Kissinger法和Takhor法得到迁移活化能。结果表明,Jeziorny法和Mo法能够较好地处理非等温结晶过程。用Jeziorny法处理得到煤粉加入...     

尼龙-64的非等温结晶动力学研究

用差示量热扫描热分析仪(DSC)对在超临界CO2下聚合制备的尼龙-64样品进行了非等温结晶研究.用Jeziomy法和莫志深法对Avrami修正的方程进行了非等温结晶动力学处理,计算并得到了相关非等温结晶动力学参数.Jeziomy法处理的结果表明,尼龙-64样品的非等温结晶过程包括2个阶段,在主期结晶阶段,当冷却速率低于10℃/min时,Avrami指教n为3.59～4.12,表明主要是均相成核和晶粒三维增长;当冷却速率高于10℃/min时,晶粒的增长维度受阻;在次期结晶阶段,晶粒主要是一维增长.用莫志深法得到的a值为1.26～1.33,F(T)为6.35～13.02.此外,用Kissinger方法和Takhor方法求得尼龙-64样品的非等温结晶活化能分别为-192.05kJ/mol和-172.61kJ/mol.