《冶金和材料過程中的氣固相反應》是依託上海大學，由周國治擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：冶金和材料過程中的氣固相反應
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：周國治
- 依託單位：上海大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
氣－固相反應是材料生產和使用過程中最最重要的反應。材料的生產過程有大量的氣固相反應，而材料成品的使用過程，如防止氧化和控制吸放氫速率等，也牽涉到氣－固相反應。但是，氣－固相反應動力學的研究一直進展緩慢。至今，對其動力學規律的認識仍停留在半世紀前拋物線規律描述上，計算結果也不甚理想。究其原因，是實驗基礎不足和多相反應研究的困難。近年來，我們在研究儲氫材料反應速率和無機非材料氧化方面總結了一些經驗，即實驗上多方面考察各種因素的影響，理論上使用有效模型的方法，取得了一定的進展。本課題準備將這一方法拓展到對金屬和氧化物的氧化還原的氣－固相反應過程中。預期將會得到積極的結果，它不僅能指導生產和套用、還將大大地促進氣－固相反應理論的發展。
結題摘要
氣-固相反應在冶金過程和其它材料的加工過程中占有重要的地位，但這樣一個重要課題，目前國際上的研究長期處於停滯狀態。本課題將氣-固相反應動力學作為研究的主要內容，並提出解決氣-固相反應動力學問題的方法：i.開展一系列的實驗研究，全面測定各種因素對反應速率的影響，尤其是外界條件，樣品形貌，顆粒分不等一些以前從未考慮過的因素影響；ii.根據反應機構提出適用的模型並通過上述實驗數據，提取參數和檢驗模型，以期得到最合理的結果。 經過三年來的努力，我們取得了一定的成績，基本上達到了預期的目標，動力學模型的研究取得了突破性進展。我們對鋅、鎂、鋁、鎳以及鋁鋅鍍層等金屬進行了不同氧氣分壓、不同溫度下的實驗，還測定了顆粒尺寸等因素對其氧化速率的影響。並從理論模型上進行推導，找出了溫度、氧分壓、顆粒大小、材料形狀、升溫速度等對氣-固相反應速率的影響，給出了解析解的特殊定量關係。三年來，我們共發表論文26篇，在國際會議上作了2次特邀報告，並培養了2名博士生和2名碩士生。
