بررسی سینتیکی و تعیین مکانیزم خروج هیدروژن از پودر هیدراید تیتانیم در هوا

نویسندگان

1 دانشکده فنی، دانشگاه تربیت مدرس

2 علم و صنعت ایران

چکیده

در این تحقیق، منحنیهای DTA و TGA پودر هیدراید تیتانیم در هوا با سرعت گرما‏دهی 5، 10، 20، 25 و 30 درجه بر دقیقه رسم شد و الگوهای XRD پودر در حین گرمایش پودر با سرعت گرما‏دهی 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه در دماهای مختلف تهیه شد. نتایج نشان داد که خروج هیدروژن از هیدراید تیتانیم طی هفت مرحله رخ می‏دهد و با افزایش سرعت گرما‏دهی مکانیزم خروج هیدروژن از هیدراید تیتانیم تقریباً ثابت است. با محاسبه انرژی اکتیواسیون این مراحل با استفاده از معادله کسینجر، مشخص شد که مکانیزم در دماهای مختلف تغییر می‏کند. بر طبق منحنی DTA با سرعت گرما‏دهی 10 درجه سانتیگراد بر دقیقه، در دماهای کمتر از 460 درجه سانتیگراد تحت کنترل نفوذ داخلی، در دماهای بین 650-460 درجه سانتیگراد مکانیزم تحت کنترل فرایند فیزیکوشیمیایی و در دماهای بالاتر از 650 درجه سانتیگراد تحت کنترل واکنش شیمیایی است. با افزایش سرعت‏ گرما‏دهی، مکانیزم در دمای بالاتر تغییر می‏کند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Kinetics and Mechanism of Hydrogen Emission from Titanium Hydride Powder in Air

نویسندگان [English]

  • A. Rasooli 1
  • M. Divandari 2
  • H. R. Shahverdi 1
  • M. A. Boutorabi 2
1 Faculty of Engineering, Tarbiat Modaress University
2 Department of Materials and Metallurgy, Iran University of Science and Technology
چکیده [English]

In this research, DTA and TGA curves of titanium hydride powder in air with the heating rates of 5, 10, 20, 25, 30ºC/min were drawn, and XRD patterns of titanium hydride powder during heating rate 10ºC/min were prepared. Results showed that hydrogen comes out of titanium hydride in air during seven stages. And, by increasing heating rate, the mechanism of hydrogen emission from titanium hydride is almost fixed. Upon computation of activation energy of these stages, it was revealed that the mechanism does change at different temperatures. According to DTA curve at 10ºC/min, at temperatures lower than 460ºC, the mechanism is controlled by internal diffusion, at temperatures between 460-650ºC, it is controlled by physicochemical process, and at temperatures higher than 650ºC, it is controlled by chemical reaction. By increasing heating rate, the mechanism is changed at higher temperatures.

کلیدواژه‌ها [English]

  • kinetics
  • titanium hydride
  • hydrogen
  • Thermal analysis

تحت نظارت وف ایرانی