The 12 reference contexts in paper Д. Рыжонков И., Ю. Конюхов В., В. Нгуен М. (2018) “Кинетика водородного восстановления наноразмерных частиц оксидных материалов в тонких слоях” / spz:neicon:nanorf:y:2017:i:2:p:38-45

  1. Start
    1094
    Prefix
    Проведен анализ сходимости расчетных по разработанной модели кривых с экспериментальными данными. введение Одним из наиболее широко применяемых методов получения порошков многих металлов является восстановление их кислородсодержащих соединений водородом
    Exact
    [1–6]
    Suffix
    . Длительное время, начиная с 1950-х годов, ведутся поиски путей ускорения процессов восстановления оксидов железа и других металлов. С целью повышения скорости процесса восстановления частиц оксидов железа (и других оксидов) принимавшиеся меры сводились в первую очередь к уменьшению размера частиц для увеличения удельной межфазной поверхности «твердое тело — газ-восстановитель».
    (check this in PDF content)

  2. Start
    2019
    Prefix
    Однако эти меры не дали ожидаемого эффекта. Например, весьма привлекательны реакторы с кипящим слоем (и, как разновидность с «пылевое облако»), которым посвящены многочисленные публикации
    Exact
    [7]
    Suffix
    . Практика показывает, что в реакторах кипящего слоя целесообразно обрабатывать твердые частицы от микронных размеров до десятков миллиметров. Слишком тонкие материалы имеют склонность к спеканию или выносу из реактора.
    (check this in PDF content)

  3. Start
    2740
    Prefix
    Поэтому поиски путей ускорения процесса восстановления, учитывая, что это процесс гетерогенный, в основном пошли по линии конструирования оптимального реактора, обеспечивающего увеличение межфазной поверхности оксид — газ-восстановитель. Классификация слоев по характеру их размещения относительно движения газового потока дана в
    Exact
    [8]
    Suffix
    . Восстановление оксидных и рудных кусков крупностью более 100–200 микрон рассмотрено достаточно подробно во многих работах крупных ученых физикохимиков, специалистов в области теории металлургических процессов [9, 10].
    (check this in PDF content)

  4. Start
    2969
    Prefix
    Восстановление оксидных и рудных кусков крупностью более 100–200 микрон рассмотрено достаточно подробно во многих работах крупных ученых физикохимиков, специалистов в области теории металлургических процессов
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    . Однако кинетика процессов восстановления НРЧ и теоретически и экспериментально изучена недостаточно. Таким образом, немаловажную роль играет задача установления механизма и кинетических закономерностей водородного восстановления НРЧ оксидов металлов, на основе которых можно разработать эффективный путь повышения скорости их получения. оБЪект, методика исследован
    (check this in PDF content)

  5. Start
    7674
    Prefix
    Частицы, использованные в наших опытах, имели в среднем крупность около 60 нм, а толщина слоя порошка на тарелочке составляет 0.5 мм. Примем, что в тонких слоях водород проникает на всю толщину слоя. В соответствии с
    Exact
    [9, 10]
    Suffix
    скорость движения фазовой границы магнетит—вюстит—железо составляет 2∙10–4 см/с. Тогда расчетное время восстановления слоя магнетита составит около 0.015 с. Используя проводимые в литературе [9–12] значения констант скорости восстановления магнетита до железа водородом: Рис. 2.
    (check this in PDF content)

  6. Start
    7881
    Prefix
    В соответствии с [9, 10] скорость движения фазовой границы магнетит—вюстит—железо составляет 2∙10–4 см/с. Тогда расчетное время восстановления слоя магнетита составит около 0.015 с. Используя проводимые в литературе
    Exact
    [9–12]
    Suffix
    значения констант скорости восстановления магнетита до железа водородом: Рис. 2. Схема вертикальной печи и пример ее температурного профиля при заданной температуре 400 °С в центре рабочей зоны: 1 — кварцевый реактор; 2 — нагреватель; 3 — теплоизоляция; 4 — пробка; 5 — держатель; 6 — система тиглей , (4) находим, что время восстановления навески должно составлять 0.22 с.
    (check this in PDF content)

  7. Start
    9403
    Prefix
    Обе вышеупомянутые стадии могут проходить с сопоставимыми скоростями, и тогда они обе влияют на суммарную скорость восстановления. Для расчетов кинетики процессов можно использовать уравнения, приведенные в работах
    Exact
    [9, 13–15]
    Suffix
    , зависимости степени восстановления от времени для смешанной области реагирования: Рис. 4. Изменение степени восстановления НП Fe3O4 во времени на поверхности магнитного барабана Рис. 3. Внешний вид магнитного барабана с схематичным распределением магнитной индукции изнутри и строение частиц НП Fe3O4 при их насыпке на поверхности барабана , (6) где k1 — константа
    (check this in PDF content)

  8. Start
    11281
    Prefix
    Специфической особенностью наноразмерных частиц является большая величина удельной поверхности и пористости. И, следовательно, большая доля поверхностных атомов. Если принять толщину поверхностного слоя равной пяти атомным слоям
    Exact
    [16]
    Suffix
    , что составляет примерно 1 нм, то для частиц диаметром 60 нм объем поверхностного слоя составит около 10 %, а для частиц диаметром 10 нм — 50 %. При разработке механизма и кинетики процесса восстановления, необходимо учитывать это обстоятельство.
    (check this in PDF content)

  9. Start
    11722
    Prefix
    При разработке механизма и кинетики процесса восстановления, необходимо учитывать это обстоятельство. Дело в том, что поверхностные атомы обладают особыми свойствами. В свое время на это обратили внимание Гарнер и Бленч и затем Гиншельвуд
    Exact
    [17, 18]
    Suffix
    . Он, применительно к углероду, отмечает, что поверхностные «атомы находятся, по-видимому, в состоянии, промежуточном между состоянием атомов твердого и газообразного углерода».
    (check this in PDF content)

  10. Start
    12093
    Prefix
    Он, применительно к углероду, отмечает, что поверхностные «атомы находятся, по-видимому, в состоянии, промежуточном между состоянием атомов твердого и газообразного углерода». Это соответствует представлению о природе поверхностей, состоящих из атомов с разной степенью насыщенности. Аналогичное явление было обнаружено позднее
    Exact
    [11]
    Suffix
    . При восстановлении закиси железа в начальный период до степени восстановления 10–12 % скорость восстановления значительно больше, чем в последующем. Это объясняется тем, что в начальный период идет взаимодействие водорода с поверхностными атомами с более высокой энергией.
    (check this in PDF content)

  11. Start
    18460
    Prefix
    Главная проблема в осуществлении процесса восстановления наноразмерных оксидных частиц заключается в том, что при наличии ламинарного пограничного слоя у поверхности оксида, поверхность оксида находится в контакте не с чистым водородом, а с газовой смесью, близкой к равновесной по отношению к реакции (7). Такое положение отмечалось неоднократно ранее. Так, в
    Exact
    [9]
    Suffix
    отмечается, что «...в высокопористом слое при восстановлении тонкоизмельченных частиц газом, на внутренней поверхности слоя устанавливается состояние, близкое к равновесию между газом-восстановителем, оксидом и продуктом восстановления».
    (check this in PDF content)

  12. Start
    19812
    Prefix
    В этих условиях такой показатель, как радиус наночастицы перестает играть такую роль как для частиц обычной крупности микронных или миллиметровых диаметров. На основе анализа экспериментальных данных ряда авторов, к аналогичному выводу пришел Богданди
    Exact
    [9]
    Suffix
    . Он заключает, что для очень малых кусков оксидов скорость восстановления не зависит от радиуса куска. Очевидно, функцию радиуса наночастицы выполняет величина удельной поверхности наночастиц.
    (check this in PDF content)