精雕加工石墨资料的氧化速度与温度的联系
无论是低温操作的空气冷却堆,仍是气体和液体冷却堆,在它们的冷却剂中混入氧,和经被氧所氧化,是一个严重问题。如果把24h内产生1%氧化失重时的温度确定为氧化开始温度,那么纯石墨的氧化开始温度就是520-560℃。“氧-石墨”系统产生反响的方C+0,—C0,(AH=-392.1J/mol,18℃,1大气压)
式如下:
C+1/20,——C0(AH=-111J/mol,18℃,1大气压)
CO +1/20,=C0,(AH=-281.1kJ/mol,18℃,1大气压)
温度达高于氧化开始温度200~250℃之前,氧浸入精雕加工石墨资料内部,产生氧化,此时石墨体积削减不大,而质量却大为减轻。在此温度以上,反响速率为氧化生成的气体的松散所控制,氧化作用多在外表产生,氧化速率对外表气体流速变得灵敏起来。温度和气体流速对精雕加工石墨资料氧化速度的影响示于图。石墨在水蒸气和C0,气氛中也会被氧化,但其氧化开始温度比在02中更高,在水蒸气中为700℃,在CO,中为900℃。水蒸气作为冷却气体的杂质混入时,和石墨产生反响,生成CO、CO2、H2、CH,等。
C+H20—C0+H2(AH=130.94kJ/mol,18℃,1大气压)
Co+30—C02+H2(AlH=-40.24J/mol,18℃,1大气压)
C+C0,2C0(AH=170.1kJ/mol,18℃,1大气压)
Ct2H-CH.(AH=-74.52kN/mol,18℃,1大气压)
石墨和C0,产生反响很重要,因为CO,可用做冷却剂或用做减速资料的维护气体,在低温下不会呈现什么问题,在高温下则会产生反响。C+C0,2c0(AH=170.1kJ/mol,18℃,1大气压》石墨与氧之间的反响是放热的,氧化反响会自动加快,而石墨与C0,之间的反响是吸热反响,所以情况比较杰出。精雕加工石墨资料在含水蒸气的氩中,其氧化速度和CO的平衡浓度与温度的联系。
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