How ? — 方法 微分式: d dT ( A / ) exp( E / RT ) f ( ) g ( ) k (T )t g ( ) d ( ) / f ( ) 0
积分式: g ( ) ( A / ) exp( E / RT )dT ( A / ) exp( E / RT )dT 热分析动力学 (Thermal Analysis Kinetics)
“ …What do bread and chocolate, hair and finger-nail clippings, coal and rubber, ointments and suppositories, explosives, kidney stones and ancient Egyptian papyri have in common? Many interesting answers could probably be suggested, but the connection wanted in this context is that they all undergo interesting and practically important changes on heating…” 3. Deceleratory R2 2(1)1/2 1(1)1/2 R3 3(1)2/3 1(1)1/3 D1 1/2 2 D2 [1ln(1)]1 (1)ln(1)+ D3 (3/2)(1)2/3[1(1)2/3]1 [1(1)1/3]2 D4 (3/2)[(1)1/31]1 12/3(1)2/3 D5 (3/2)(1)2/3[(1)1/31]1 [(1)1/31]2 D6 (3/2)(1)4/3[(1)1/31]1 [(1)1/31]2 级数反应 均相反应 (液相/气相) 瞬 间 成 核 引 入 维 数 一维 成核和生长 相界面推进 反应物界面收缩 引入成核速率 三维 二维 一维 二维 三维 引 入 收 缩 维 数 常见固态反应的机理函数(理想Baidu Nhomakorabea) 1. Acceleratory (The shape of a ~T Symbol f(a) Pn n()1-1/n E1 curve) g(a)
Why ? — 条件和目的 为什么热分析能进行动力学 研究? 为什么要做动力学分析? 热分析:在程序控温下,测量物质的物理性质与 温度的关系的一类技术 (5th ICTA) 物理性质 (质量、能量等) 温度(T) W0 WT W0 W α= HT / H 条 件 动力学关系 程序控温 T = To+βt 1/n ln 2. Sigmoid Am m(1)[ln(1)]11/m B1 (1) B2 (1/2)(1)[ln(1)]1 B3 (1/3)(1)[ln(1)]2 B4 (1/4)(1)[ln(1)]3 [-ln(1-a)]1/m ln[/(1)] [ln(1)]2 [ln(1)]3 [ln(1)]4 化学动力学 源于19世纪末-20世纪初 热分析动力学 始于20世纪30年代、盛于50年代 (主要应评估高分子材料在航空航天应用 中的 稳定性和使用寿命研究的需要) Where ? —— 理论基础 等温、 均相 dc dt k (T ) f (c) c α dT/dt =β 不等温、非均相 d dT (1 / )k (T ) f ( ) Arrhenius 常数: k( T )=Aexp( -E/RT ) 1.回顾篇
How? Idealized and Empirical Kinetic Models for Heterogeneous Reactions Methodology of Kinetic Analysis
How? —— 动力学模式(机理)函数 F 1* F2 F3 F(3/2) F(5/2) 1 (1-) 2 (1-) 3/2 2(1) 3/2 (2/3)(1) 5/2 1n(1) 1/(1-) (1/1) 2 (1) 1/2 (1) 3/2 * F1 is the same as A1 Sestak-Berggren empirical function(1971) f ( ) m (1) n —— M.E.Brown《Introduction to Thermal Analysis:Techniques and Applications》 引