金屬熔煉高溫冶金多相反應金屬實驗顯微鏡
冶金反應動力學特點
在同一相內進行的反應稱為均相反應,而在不同相間發生的反
應則稱為多相反應。高溫冶金反應多半是在爐氣、熔渣、金屬之間
進行的,屬于多相反應,例如燃料燃燒、金屬的氧化還原、鋼液的
脫硫、有色金屬熔煉過程的造锍反應等。濕法冶金也會經常涉及液
.氣-固之間的多相反應。多相反應的特征是反應發生在不同的相
界面上,反應物要從相內部傳輸到反應界面,并在界面處發生化學
反應,而生成物要從界面處離開。
一般情況下,多相反應由如下幾個基本環節組成:
(1)反應物向反應界面遷移;
(2)在界面處發生化學反應,通常伴隨有吸附、脫附和新相生
成;
(3)生成物離開反應界面。
實際冶金反應中,每一個基本環節可能分作若干小環節,如氣
.固反應中反應物向反應界面遷移就可能分為氣相中的物質遷移和
固相產物層中的物質遷移。
冶金反應的限制性環節
研究冶金反應動力學主要是確定反應速率。對多相反應多個環
節而言,反應的總速率往往取決于各個環節中較慢的環節,這一環
節稱為限制性環節。對這個環節的理論表述可以反映整個冶金反應
的動力學特征。因此,找出反應的限制環節,對其進行動力學研究
可導出整個冶金反應的動力學方程。
碳黑石墨化
在燒成或熱反應過程中碳黑發生石墨化效應,這是共知理論;
然而,這種石墨化現象在耐火材料領域卻較少被觀察到,通常都是
以XRD分析結果為佐證的。以OM和SEM觀察光片,即使拋光質量非常
理想,也難得觀察到真實形貌;只好憑借SEM在斷u試樣中,以高倍
率仔細掃描始得發現石墨化現象。例如,Matsui怛刈在1000℃,6
h埋炭熱處理,在1000倍率下觀察斷口,作者稱碳黑發生了石墨化
作用,生成片狀石墨。XRD分析也佐證了石墨的存在;但從他們展
示的顯微照片上并未顯示出可信的形貌,說明分辨力不夠。碳黑的
石墨化過程確實可借XRD分析和斷口的3D形貌來確認,但是否一定
能發育成片狀卻值得關注。眾所周知,石墨的片狀實際上是底面解
理,若發育不完全,便看不到片體。