[發明專利]一種測定顆粒群形狀因子的方法

無效

• 申請號: 201210525345.X
• 申請日: 2012-12-10
• 公開（公告）號: CN102967539A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 周屈蘭;李娜;付加鵬;羅睿;李輝;黃思嘉
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: G01N15/00
• 分類號: G01N15/00
• 代理公司: 西安智大知識產權代理事務所 61215
• 代理人: 弋才富

1.一種測定顆粒群形狀因子的方法，其特征在于包括如下步驟：

步驟1：根據固體反應物在流體中的擴散能力和化學反應速率，確定單顆粒的消溶率，單顆粒的消溶率是綜合化學反應系數k，反應條件及顆粒初始粒徑的函數；在單顆粒消溶的基礎上引入顆粒群的粒徑分布模型，建立顆粒群縮合液固反應模型，見式（1）；

XT(t)=∫0∞x(D,t)fM(D,0)dD---(1)]]>

式（1）中：X_T(t)是固體顆粒群的消溶率；x(D,t)是單顆粒的消溶速率；f_M(D,0)是顆粒群的初始粒徑分布函數。

步驟2：測定固體顆粒群的粒徑分布，并實現數學表達；進行顆粒群在恒溫、恒定溶液濃度的條件下與液體溶液的反應，稱重，測定固體顆粒群的消溶率，并通過擬合實現數學表達；

消溶率X_T的定義：在間歇式液固兩相反應實驗中，定義某一時間段內已參與反應的固體顆粒的質量M′與加入顆粒的質量M的比為消溶率，見式（2）；

XT=M′M---(2)]]>

步驟3：在步驟1建立的顆粒群縮合液固反應模型的基礎上，見式（1），運用步驟2測量擬合的數據，計算得到液固兩相化學反應的綜合化學反應系數k及其變化規律；實驗計算的綜合化學反應系數k與理論上綜合化學反應系數k₀存在差異，實驗計算的綜合化學反應系數k包含了顆粒群形狀因子φ和理論上綜合化學反應系數k₀，見式（3）；

k=φ(D₀,t)*k₀????????（3)

式（3）中：k是實驗計算的液固兩相化學反應的綜合化學反應系數；φ(D₀,t)是顆粒的形狀因子，它為顆粒初始粒徑D₀和反應時間t的函數；k₀是液固兩相化學反應理論綜合化學反應系數。

步驟4：理論分析知，若固體顆粒為理想球形，顆粒群在恒溫、恒定溶液濃度的條件下與液體溶液反應時，液固兩相化學反應的理論上的綜合化學反應系數k₀是一個恒定的值，所以，在長時間反應后的最終階段，即顆粒群形狀因子φ約為1時，實驗計算的液固兩相化學反應的綜合化學反應系數k值，即為理論上的綜合化學反應系數k₀；

步驟5：運用下式計算實驗計算的液固兩相化學反應的綜合化學反應系數k與理論綜合化學反應系數k₀的比值，即得液固兩相反應中顆粒形狀因子φ的值，見式（4）。

φ(D₀,t)=k/k₀????????（4）