精雕加工石墨資料的氧化速度與溫度的聯(lián)系
無(wú)論是低溫操作的空氣冷卻堆,仍是氣體和液體冷卻堆,在它們的冷卻劑中混入氧,和經(jīng)被氧所氧化,是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。如果把24h內(nèi)產(chǎn)生1%氧化失重時(shí)的溫度確定為氧化開(kāi)始溫度,那么純石墨的氧化開(kāi)始溫度就是520-560℃?!把?石墨”系統(tǒng)產(chǎn)生反響的方C+0,—C0,(AH=-392.1J/mol,18℃,1大氣壓)
式如下:
C+1/20,——C0(AH=-111J/mol,18℃,1大氣壓)
CO +1/20,=C0,(AH=-281.1kJ/mol,18℃,1大氣壓)
溫度達(dá)高于氧化開(kāi)始溫度200~250℃之前,氧浸入精雕加工石墨資料內(nèi)部,產(chǎn)生氧化,此時(shí)石墨體積削減不大,而質(zhì)量卻大為減輕。在此溫度以上,反響速率為氧化生成的氣體的松散所控制,氧化作用多在外表產(chǎn)生,氧化速率對(duì)外表氣體流速變得靈敏起來(lái)。溫度和氣體流速對(duì)精雕加工石墨資料氧化速度的影響示于圖。石墨在水蒸氣和C0,氣氛中也會(huì)被氧化,但其氧化開(kāi)始溫度比在02中更高,在水蒸氣中為700℃,在CO,中為900℃。水蒸氣作為冷卻氣體的雜質(zhì)混入時(shí),和石墨產(chǎn)生反響,生成CO、CO2、H2、CH,等。
C+H20—C0+H2(AH=130.94kJ/mol,18℃,1大氣壓)
Co+30—C02+H2(AlH=-40.24J/mol,18℃,1大氣壓)
C+C0,2C0(AH=170.1kJ/mol,18℃,1大氣壓)
Ct2H-CH.(AH=-74.52kN/mol,18℃,1大氣壓)
石墨和C0,產(chǎn)生反響很重要,因?yàn)镃O,可用做冷卻劑或用做減速資料的維護(hù)氣體,在低溫下不會(huì)呈現(xiàn)什么問(wèn)題,在高溫下則會(huì)產(chǎn)生反響。C+C0,2c0(AH=170.1kJ/mol,18℃,1大氣壓》石墨與氧之間的反響是放熱的,氧化反響會(huì)自動(dòng)加快,而石墨與C0,之間的反響是吸熱反響,所以情況比較杰出。精雕加工石墨資料在含水蒸氣的氬中,其氧化速度和CO的平衡濃度與溫度的聯(lián)系。