Толщина - реакционная зона
Cтраница 2
Толщина реакционной зоны также обратно пропорциональна давлению Для наиболее низких давлений ( порядка 1 мм рт. ст.) на горелке диаметре) до 10 см толщина реакционной зоны достигала 1 см. Таким образом, исследоват свойства пламени при низких давлениях оказывается легче, чем при атмосфер ном, поскольку при горении на воздухе толщина реакционной зоны 0 07 мм а при горении в атмосфере кислорода 0 025 мм. [16]
Толщина реакционной зоны также обратно пропорциональна давлению Для наиболее низких давлений ( порядка 1 мм рт. ст.) на горелке диаметре) до 10 см толщина реакционной зоны достигала 1 см. Таким образом, исследоват свойства пламени при низких давлениях оказывается легче, чем при атмосфер ном, поскольку при горении на воздухе толщина реакционной зоны 0 07 мм а при горении в атмосфере кислорода 0 025 мм. [17]
В пламени без присадок процесс ионизации протекает в зоне реакции. Толщина реакционной зоны ацетилено-воздушного пламени при атмосферном давлении составляет доли миллиметра. Определение тока насыщения в такой тонкой зоне затруднено. Более удобно проводить измерения в пламени низкого давления ( 10 - 20 мм рт. ст.), когда толщина реакционной зоны достигает 10 - 15 мм. [18]
Основные химические процессы, происходящие в пламенах при пониженных давлениях, даже порядка 0 01 атм, по-видимому, мало отличаются от процессов, происходящих при нормальном давлении. Обратная пропорциональность толщины реакционной зоны от давления, а также отсутствие заметной зависимости скорости горения от давления для большинства пламен согласуются с предположениями о бимолекулярных процессах во фронте пламени. [19]
Как уже отмечалось ранее, характерной особенностью твердофазных реакций является локализация реакционной зоны на поверхности раздела фаз. Общая поверхность и толщина реакционной зоны могут быть различны и зависят как от природы исследуемого процесса, так и условий его осуществления. Тенденция реагентов к взаимному растворению ( имеющему место, например, в смеси оксидов МЮ А Оз) способствует расширению реакционной зоны, а изменение степени смешения реагентов изменяет протяженность реакционной зоны на много порядков. [20]
Чтобы исключить ошибку, вызванную неопределенностью выбора температуры, при которой происходит ионизация, следует измерять температуру и скорость ионизации в том месте, где образуются - ионы. Так как при атмосферном давлении толщина реакционной зоны очень мала, то совершенно ясно, что в таких условиях очень трудно получить достоверные сведения об энергии активации процесса ионизации. Более перспективные возможности изучения процесса ионизации открываются при использовании пламен низкого давления с применением горелки плоского пламени. [21]
Чтобы исключить ошибку, вызванную неопределенностью выбора температуры, при которой происходит ионизация, следует измерять температуру и скорость ионизации в том месте, где образуются ноны. Так как при атмосферном давлении толщина реакционной зоны очень мала, то совершенно ясно, что в таких условиях очень трудно получить достоверные сведения об энергии активации процесса ионизации. Более перспективные возможности изучения процесса ионизации открываются при использовании пламен низкого давления с применением горелки плоского пламени. [22]
Обычно волокна выдерживают такую деформацию, а трещины зарождаются в зоне взаимодействия, как показано на рис. 4 для системы титан - бор. Далее теория рассматривает, в зависимости от толщины реакционной зоны, три следующих случая. [23]
С помощью методов зондовой пирометрии измеряют средне-массовую температуру частиц, находящихся вблизи спая термопары и термометра сопротивления. Так как спай может быть очень небольшим - по размерам ( меньше толщины реакционной зоны), термопарным методом измеряют по существу местную локальную температуру газообразных частиц, заключенных в объеме, с диаметром, равным - 10 диаметрам спая термопары. [24]
Светящаяся реакционная зона, в которой происходят основные-реакции окисления гомогенных смесей, имеет незначительную ширину. При увеличении скорости горения или давления примерно во столько же раз уменьшается толщина реакционной зоны. Малые размеры реакционной зоны свидетельствуют о том, что основные реакции окисления газообразных горючих заканчиваются за очень короткое время. [25]
Всюду ниже будем предполагать, что процесс деструкции является одномерным. Это допущение является достаточно точным, если размер реакционной зоны и толщина прогретого слоя значительно меньше характерной длины, а размер частиц твердого остатка меньше толщины реакционной зоны. Даже при таком допущении тепло-и массоперенос в теплозащитных покрытиях и при горении описывается сложными нелинейными системами уравнений в частных производных, которые выводятся ниже. [26]
Еще одна заманчивая возможность изучения поверхности раздела состоит в стимулировании реакции; соответствующее увеличение зоны взаимодействия облегчает измерения и исследования. Правда, в уже цитировавшейся работе Рэтлиффа и Пауэлла [30] было показано, что в системе титан - карбид кремния изменения кинетики реакции становятся заметными при толщине реакционной зоны около 10 мкм, а известно, что практический интерес представляют реакционные зоны толщиной менее 1 мкм. Однако и здесь общие критерии не могут быть предложены, поскольку интервал толщин реакционной зоны, в котором достигаются практически ценные свойства композита, зависит от системы, размера упрочнителя и многих других факторов. Ноуан и др. [27], например, пришли к выводу, что исследование реакции на поверхности раздела тонких нитевидных кристаллов окиси алюминия ( несколько микрометров в диаметре) представляет почти неразрешимую проблему, хотя реакцию с волокнами окиси алюминия большого диаметра ( 0 25 мм) можно контролировать. [27]
 |
Микроструктура края реакционной зоны таблетки диффузионной пары ZnO-Fe O, спеченной при 1263 С в течение 117 ч. / - FejO3. 2 - ZtiFejOf. [28] |
Полезную информацию о механизме образования ферритов дает электронно-зондовый микрорентгеноспектральный анализ, позволяющий при сканировании электронного пучка размером 1 - 2 мкм в зоне реакции определить распределение концентраций диффундирующих элементов вдоль направления их перемещения. В качестве примера на рис. 2.9 и 2.10 приведены кривые распределения интенсивностей характеристического рентгеновского излучения Ni, Fe, Zn, отражающие концентрационное распределение этих элементов по толщине реакционной зоны контактирующих таблеток Fe2O3, NiO и ( Ni, Zn) O. Из этих кривых видно, что на фазовых границах ( Ni, Zn, Fe) О - феррит и ( Ni, Fe) О - феррит последний близок к стехиомет-рическому, а на границе с Fe2O3 содержит избыток железа в виде растворенного магнетита. При отжиге диффузионного слоя на воздухе при температурах ниже 900 С происходит окисление Fe2 до Fe3, и на фазовой границе с Fe2O3 выделяется a - Fe203 в виде иглоподобных кристаллов. [29]
При выводе этого уравнения предполагалось, что п и / малы и близки по величине, так что градиент концентрации вакансий линеен. Данное уравнение удовлетворяет наблюдаемому экспериментально параболическому соотношению между толщиной реакционной зоны и временем. Уместно предположить, что при понижении температуры область гомогенности фазы TiB2 уменьшается и величины пи / сближаются. [30]
Страницы: 1 2 3