多孔固體物料中物理結構特性分析實驗顯微鏡
多孔固體物料中物理結構特性的差異表現在它們可以有各種不同大
小的氣孔分布和相對應的表面積分布。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化的。
眾多的描述還原反應動力學機理的數學模型雖然考慮到擴散系
數、形狀系數、化學反應的級數、反應時間等變量，但對多孔固體
復雜的物理結構、反應過程中結構的各種變化以及動力學因素變動
引起不同結構中內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動力學數學模型的重要缺陷
。
實際的還原過程機制是：在還原的較初階段，過程速率可由外
擴散或表面化學反應速率決定。一旦在反應表面上形成還原產物層
，還原過程便遇到擴散阻力，于是整個反應速率便由氣孔或還原產
物層的內擴散速率決定。不管是擴散控制還是化學反應控制，綜合
反應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必然形成
氣相平衡成分。因而，不論多孔物料結構的差異性或在過程中結構
變化的復雜性，只要確切了解其結構特性并設定外界條件，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來確定其綜合還
原反應速率，并可推算出
外界條件變動時對還原反應的影響程度。
