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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：本发明公开了一种基于模型自由和模型拟合法的热解动力学模型构建方法，涉及热防护材料性能评价技术领域。所述方法包括获取防热复合材料的热失重曲线和微商失重曲线；根据热失重曲线基于Flynn‑Wall‑Ozawa方法获取热解动力学三因子中的活化能；确定热解动力学三因子中的机理函数；获取热解动力学三因子中的指前因子；根据活化能、机理函数以及指前因子建立防热复合材料的热解动力学模型。本发明将Flynn‑Wall‑Ozawa法与Malek法相结合，开辟出确定热解动力学三因子的新途径。

主权项：1.一种基于模型自由和模型拟合法的热解动力学模型构建方法，其特征在于，用于防热复合材料热解动力学模型构建，包括以下步骤：获取防热复合材料的热失重曲线和微商失重曲线；根据热失重曲线基于Flynn-Wall-Ozawa方法获取热解动力学三因子中的活化能；根据微商失重曲线采用Malek法确定热解动力学三因子中的机理函数；根据活化能和机理函数采用Ozawa公式获取热解动力学三因子中的指前因子；根据活化能、机理函数以及指前因子建立防热复合材料的热解动力学模型；所述热解动力学三因子中的活化能是按照以下步骤制得：根据热失重曲线获取转化率为0.1~0.9时对应的温度值；根据温度值与升温速率的线性关系基于Ozawa公式计算获得各转化率对应的活化能；所述热解动力学三因子中的机理函数是按照以下步骤确定：定义基于Malek法中标准曲线；根据微商失重曲线中的热重微商值构造基于标准曲线的试验曲线；将试验曲线与标准曲线进行比对，将重合度最好的标准曲线对应的机理函数作为热解动力模型对应的机理函数；所述标准曲线如下： 式中，与为动力学机理函数对应的微分形式和积分形式；与为转化率等于0.5时与的取值；表示转化率；所述试验曲线如下： 式中，为该温度下对应的反应速率；为转化率等于0.5时的温度；为转化率等于0.5时的热重微商值；所述热解动力学三因子中的指前因子是按照以下步骤获取：根据Ozawa公式： 通过与的线性关系可确定式中常数项的值；再将各转化率条件下已确定的活化能和机理函数代入，获取指前因子在各转化率下的对应值；式中，是升温速率；为的积分形式；是转化率；是指前因子；是活化能；是摩尔气体常量；是温度；所述防热复合材料的热解动力学模型如下： 式中，是指前因子；是活化能；是机理函数对应的微分形式；是摩尔气体常量；是温度；是转化率，表示材料热解程度，热分解反应未发生时，材料完全热解时。

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百度查询： 西北工业大学 基于模型自由和模型拟合法的热解动力学模型构建方法