《表2 机械力作用下Fe与CuO可能发生的反应》
图6是经高速混合后的Fe/CuO混合粉的XRD的衍射图谱。由图可知,在高速混合完成后,衍射谱中出现了Cu、Cu2O和Fe3O4的布拉格衍射峰,这说明Fe与CuO发生了氧化还原反应。由此可推断,在高速混合的机械力作用下,Fe与CuO发生了如下的氧化还原反应(见表2)。通过热力学计算,在25℃时反应Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的焓变分别为-552.74、-437.22、-494.98 KJ·mol-1,吉布斯自由能变分别为-586.89、-426.57、-506.73 KJ·mol-1。这些反应的焓变和自由能变均为较大的负值。因此,在高速混合作用下形成的Fe-CuO接触反应偶首先发生反应Ⅰ和Ⅲ。而这两个反应又具有很负的焓变,一旦反应被诱发,就会释放出大量的反应热,使反应可能变成自维持式反应。实际上,我们在试验过程中确实观察到了混合机筒壁温度在10 min时发生了急剧的升高,在混合完成后(即30 min时),温升幅度约30℃。
图表编号 | XD001480600 严禁用于非法目的 |
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绘制时间 | 2019.12.10 |
作者 | 李石稳、庞建明、方建锋 |
绘制单位 | 中国钢研科技集团有限公司、中国钢研科技集团有限公司、中国钢研科技集团有限公司 |
更多格式 | 高清、无水印(增值服务) |