氧化鎢氫還原動力學分析

氧化鎢氫還原過程中的動力學包含了反應過程中的主要熱力學變化。通過對氧化鎢氫還原反應的熱力學分析可知，氧化鎢與氫氣的反應過程比較複雜。

當氧化鎢氫還原過程在滿足不同的熱力學反應條件時，改變不同的動力學條件將使得氧化鎢與氫氣的反應歷程完全不同。同時產生的鎢粉細微性也會有所影響，甚至鎢粉的形貌都有極大的改變。其中最影響氧化鎢氫還原反應的動力學條件為反應溫度、升溫速率以及載氣流量。

由於氧化鎢及單質鎢的熔點較高，在還原反應過程中並不會發生相變。然而氧化鎢隨著溫度的升高，其揮發率也會隨之增大。且易與同為反應產物的水分子結合為氧化鎢水合物附著在反應物表面，影響反應速率與還原率，甚至促使鎢粉的細微性發生增長。根據對氧化鎢氫還原動力學的計算與理論分析之後，可以初步認為氧化鎢氫還原反應體系主要是由擴散反應步驟控制的，這表明反應速度可以描述為：

其中 k_int是介面控制反應的速率常數，t 是時間。在公示中要求氫氣從氧化鎢顆粒表面均勻的反應到顆粒的內部，並且所有的顆粒的大小和形貌均相同。則對於幾何收縮模型中顆粒半徑與反應級數的關係可以描述為：

其中φ是反應級分。r和r₀分別是未反應部分和整個顆粒的半徑，d是維度。此處顆粒為三維球體，記 d=3。

• < 前一頁
• 下一個 >