碳-碳復(fù)合材料液相沉積法碳源化合物熱裂解機理的研究.pdf

1、本文以碳/碳(C/C)復(fù)合材料快速液相沉積法致密化工藝(RD)的實際需要為出發(fā)點，在前期研究的基礎(chǔ)上，選擇了三種碳源化合物(乙苯、對二甲苯、環(huán)已烷)作為研究對象，對其熱裂解機理進行了詳細的研究，以期了解更多碳源化合物的熱裂解機理。 1.對乙苯的初期熱裂解過程，用三種方法結(jié)合兩種基組(UAM1、UHF/3-21G*、UB3LYP/3-21G*和UB3LYP/6-31G*)計算了標準反應(yīng)焓變，經(jīng)與實驗值進行對比，篩選出計算結(jié)果精確的

2、UB3LYP/6-31G*方法，并以此獲得了乙苯初期熱裂解過程在298～1573K范圍內(nèi)的熱、動力學(xué)參數(shù)。發(fā)現(xiàn)乙苯的熱裂解反應(yīng)始于973K，熱、動力學(xué)支持的主反應(yīng)路徑均為生成苯乙烯的反應(yīng)路徑，該路徑的活化能為305.04kJ/mol。 2.采用UB3LYP/6-31G*方法，對對二甲苯的熱裂解過程進行了298～1473K之間的熱、動力學(xué)研究。結(jié)果表明：在室溫下，熱力學(xué)支持的最初主反應(yīng)路徑為生成自由基CH3-C6H4-CH2·的反

3、應(yīng)，以及由自由基CH3-C6H4-CH2·進一步結(jié)合生成對二甲苯乙烷的反應(yīng)路徑；當溫度在873K以上時，熱力學(xué)支持的最初主反應(yīng)路徑為生成自由基CH3-C6H3·的反應(yīng)，以及由自由基CH3-C6H4-CH2·和CH3-C6H4·進一步結(jié)合生成二甲苯基甲烷的反應(yīng)路徑。各個溫度段動力學(xué)支持的最初主反應(yīng)路徑均為生成自由基CH3-C6H4-CH2·的反應(yīng)路徑，以及由自由基CH3-C6H4-CH2·進一步結(jié)合生成對二甲苯乙烷的反應(yīng)路徑，該路徑的活化

4、能為396.70kJ/mol。 3.對環(huán)己烷的熱裂解過程，采用UB3LYP/6-31G*方法，進行了298～1373K之間的熱、動力學(xué)研究。結(jié)果表明：環(huán)己烷的熱裂解溫度始于873K；在室溫下(298K)，熱力學(xué)支持的主反應(yīng)路徑為生成甲基環(huán)戊烷的反應(yīng)；當溫度高于873K時，熱力學(xué)支持的主反應(yīng)路徑為生成2-丁烯和乙烯的反應(yīng)；當溫度高于1173K時，熱力學(xué)支持的主反應(yīng)路徑變?yōu)樯啥《┖鸵蚁┑姆磻?yīng)；動力學(xué)支持的主反應(yīng)路徑為生成2-丁烯