多孔固體物料中物理結(jié)構(gòu)特性分析實驗顯微鏡

多孔固體物料中物理結(jié)構(gòu)特性的差異表現(xiàn)在它們可以有各種不同大
小的氣孔分布和相對應(yīng)的表面積分布。若還原的外界條件(如溫度
、壓力、氣相成分、流量等)恒定，不同擴散類型涉及不同的氣孔
范圍。該外界條件變化時氣體分子平均自由程也會改變，各種擴散
類型的氣孔范圍是可以相互轉(zhuǎn)化的。
  眾多的描述還原反應(yīng)動力學(xué)機理的數(shù)學(xué)模型雖然考慮到擴散系
數(shù)、形狀系數(shù)、化學(xué)反應(yīng)的級數(shù)、反應(yīng)時間等變量，但對多孔固體
復(fù)雜的物理結(jié)構(gòu)、反應(yīng)過程中結(jié)構(gòu)的各種變化以及動力學(xué)因素變動
引起不同結(jié)構(gòu)中內(nèi)擴散類型組合的變化，仍是難以給出綜合的描述
。這不能不說是已報道的各種還原反應(yīng)動力學(xué)數(shù)學(xué)模型的重要缺陷
。
  實際的還原過程機制是：在還原的最初階段，過程速率可由外
擴散或表面化學(xué)反應(yīng)速率決定。一旦在反應(yīng)表面上形成還原產(chǎn)物層
，還原過程便遇到擴散阻力，于是整個反應(yīng)速率便由氣孔或還原產(chǎn)
物層的內(nèi)擴散速率決定。不管是擴散控制還是化學(xué)反應(yīng)控制，綜合
反應(yīng)速率都與氣孔表面積成正比。隨著還原氣體向更小的氣孔擴散
，氣孔半徑減小而其表面積增加，在某個氣孔半徑范圍內(nèi)必然形成
氣相平衡成分。因而，不論多孔物料結(jié)構(gòu)的差異性或在過程中結(jié)構(gòu)
變化的復(fù)雜性，只要確切了解其結(jié)構(gòu)特性并設(shè)定外界條件，人們就
完全可以運用還原氣體可作用到的表面積作為判據(jù)來確定其綜合還
原反應(yīng)速率，并可推算出
  外界條件變動時對還原反應(yīng)的影響程度。

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