氧化钨氢还原动力学分析

氧化钨氢还原过程中的动力学包含了反应过程中的主要热力学变化。通过对氧化钨氢还原反应的热力学分析可知，氧化钨与氢气的反应过程比较复杂。

当氧化钨氢还原过程在满足不同的热力学反应条件时，改变不同的动力学条件将使得氧化钨与氢气的反应历程完全不同。同时产生的钨粉粒度也会有所影响，甚至钨粉的形貌都有极大的改变。其中最影响氧化钨氢还原反应的动力学条件为反应温度、升温速率以及载气流量。

由于氧化钨及单质钨的熔点较高，在还原反应过程中并不会发生相变。然而氧化钨随着温度的升高，其挥发率也会随之增大。且易与同为反应产物的水分子结合为氧化钨水合物附着在反应物表面，影响反应速率与还原率，甚至促使钨粉的粒度发生增长。根据对氧化钨氢还原动力学的计算与理论分析之后，可以初步认为氧化钨氢还原反应体系主要是由扩散反应步骤控制的，这表明反应速度可以描述为：

其中 k_int是界面控制反应的速率常数，t 是时间。在公示中要求氢气从氧化钨颗粒表面均匀的反应到颗粒的内部，并且所有的颗粒的大小和形貌均相同。则对于几何收缩模型中颗粒半径与反应级数的关系可以描述为：

其中φ是反应级分。r和r₀分别是未反应部分和整个颗粒的半径，d是维度。此处颗粒为三维球体，记 d=3。

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