氧化

無(wú)論是低溫操作的空氣冷卻堆,，還是氣體和液體冷卻堆,，在它們的冷卻劑中混入氧,，和經(jīng)被氧所氧化,，是一個(gè)嚴(yán)重問(wèn)題。如果把24h內(nèi)產(chǎn)生1%氧化失重時(shí)的溫度確定為氧化開(kāi)端溫度,，那么純石墨的氧化開(kāi)端溫度就是520-560℃,。“氧-石墨”系統(tǒng)產(chǎn)生反響的方C+0,—C0,(AH=-392.1J/mol,18℃,，1大氣壓)

式如下：

C+1/20,——C0(AH=-111J/mol,18℃,，1大氣壓）

CO +1/20,=C0,(AH=-281.1kJ/mol,18℃，1大氣壓)

溫度達(dá)高于氧化開(kāi)端溫度200~250℃之前,，氧浸入精雕加工石墨資料內(nèi)部,，產(chǎn)生氧化，此刻石墨體積減少不大,，而質(zhì)量卻大為減輕,。在此溫度以上，反響速率為氧化生成的氣體的分散所控制，氧化作用多在表面產(chǎn)生,，氧化速率對(duì)表面氣體流速變得靈敏起來(lái)。溫度和氣體流速對(duì)精雕加工石墨資料氧化速度的影響示于圖,。石墨在水蒸氣和C0,，氣氛中也會(huì)被氧化，但其氧化開(kāi)端溫度比在02中更高,，在水蒸氣中為700℃,，在CO，中為900℃,。水蒸氣作為冷卻氣體的雜質(zhì)混入時(shí),，和石墨產(chǎn)生反響，生成CO,、CO2,、H2、CH,，等,。

C+H20—C0+H2(AH=130.94kJ/mol，18℃,，1大氣壓）

Co+30—C02+H2(AlH=-40.24J/mol,18℃,，1大氣壓）

C+C0,2C0(AH=170.1kJ/mol,18℃，1大氣壓）

Ct2H-CH.(AH=-74.52kN/mol,18℃,，1大氣壓）

石墨和C0,，產(chǎn)生反響很重要，由于CO,，可用做冷卻劑或用做減速資料的保護(hù)氣體,，在低溫下不會(huì)出現(xiàn)什么問(wèn)題，在高溫下則會(huì)產(chǎn)生反響,。C+C0,2c0(AH=170.1kJ/mol,18℃,，1大氣壓》石墨與氧之間的反響是放熱的，氧化反響會(huì)自動(dòng)加快,，而石墨與C0,，之間的反響是吸熱反響，所以狀況比較良好,。精雕加工石墨材料在含水蒸氣的氬中,，其氧化速度和CO的平衡濃度與溫度的關(guān)系。