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煤吸附气体表面扩散的阻塞系数与模型
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作者 张玉贵 陈世强 +4 位作者 张明杰 闫江伟 刘操 李哲 程菂 《煤炭学报》 CSCD 北大核心 2024年第S2期1068-1078,共11页
80%~90%的煤层气(煤矿瓦斯)以吸附态赋存,吸附态气体的扩散以表面扩散为主,对煤层气运移起决定性的作用。采用动力学与热力学方法,基于CHEN和YANG的表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论,将表面扩散动力学参数与等量... 80%~90%的煤层气(煤矿瓦斯)以吸附态赋存,吸附态气体的扩散以表面扩散为主,对煤层气运移起决定性的作用。采用动力学与热力学方法,基于CHEN和YANG的表面扩散气体分子随机跳跃机制和吸附气体扩散过渡态理论,将表面扩散动力学参数与等量吸附热联合,推导了表面扩散阻塞系数(κ)的理论计算方法,建立了煤吸附气体表面扩散系数模型,并应用该模型讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散系数的影响。获得以下结论:①建立了采用等量吸附热计算阻塞系数的方法。煤吸附气体过程中,0<κ<1;吸附达到平衡,气体分子向前和向后弹跳的概率相等,κ=1;理想状态下的无限空间的表面扩散,不存在阻塞,κ=0。②构建了煤吸附气体表面扩散系数模型并经过验证。煤吸附气体表面扩散系数仅为等量吸附热、覆盖度和温度的函数,所需参数只用常规等温吸附实验即可获得,适用于低压至高压的全过程,模型简洁实用;经验证,所建立的模型与实验数据拟合度R^(2)=0.5779~0.9640,表明该模型是可靠的。③讨论了温度、压力、等量吸附热和阻塞系数对表面扩散的影响。温度与表面扩散系数呈线性正相关,压力与表面扩散系数呈Langmuir方程形式变化,等量吸附热与表面扩散系数呈指数相关性,阻塞系数与表面扩散系数呈幂函数相关性。④煤层气表面扩散在微观上是吸附气体分子的活化跳跃过程(由吸附势差引起的活化),在宏观上可视为由浓度梯度驱动。研究结果丰富了对煤层气表面扩散行为的认识,并提供了一种利用热力学参数评价煤层气表面扩散系数的方法。 展开更多
关键词 吸附气体 表面扩散模型 阻塞系数 过渡态理论 吉布斯自由能 等量吸附热
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表面扩散对CO氧化反应一级相变点的影响:蒙特卡罗模拟 被引量:5
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作者 曾健青 张镜澄 +1 位作者 郭向云 钟炳 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1997年第2期183-187,共5页
The influence of adsorbed CO diffusion on the first order phase transition point (y2)of CO oxidation based on Langmuir-Hinshelwood mechanism was studied in detail by Monte Carlo simulation. It was found that CO diffus... The influence of adsorbed CO diffusion on the first order phase transition point (y2)of CO oxidation based on Langmuir-Hinshelwood mechanism was studied in detail by Monte Carlo simulation. It was found that CO diffusion increased the value of the first order phase transition point(y2) and when the ratio(k) of diffusion probability of adsorbed CO to adsorption probability of CO is 100, y2 is equal to 0.642. The correlated y2 value is in good agreement with the theoretical result(O.65) obtained by Mai when k approaches to infinity large. 展开更多
关键词 表面扩散 相变点 一氧化碳 氧化 蒙特卡罗法
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考虑表面扩散的实际状态页岩气表观渗透率新模型 被引量:5
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作者 李冬冬 张艳玉 +4 位作者 孙晓飞 赵风凯 崔晓朵 乔伟泽 苏玉亮 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期82-90,共9页
为了表征实际状态下的页岩气在纳米孔隙中的运移,考虑黏滞流、Knudsen扩散以及表面扩散机制,推导出页岩气表观渗透率模型。以224组试验数据为依据,优选所建模型中压缩因子及黏度的计算方法,并通过实际试验数据系统验证所建模型的准确性... 为了表征实际状态下的页岩气在纳米孔隙中的运移,考虑黏滞流、Knudsen扩散以及表面扩散机制,推导出页岩气表观渗透率模型。以224组试验数据为依据,优选所建模型中压缩因子及黏度的计算方法,并通过实际试验数据系统验证所建模型的准确性。通过定义黏滞流、Knudsen扩散以及表面扩散渗透率比重,计算各机制的贡献率。分析压力、孔隙半径等因素的影响。结果表明:所建模型能够准确预测页岩气的表观渗透率,误差为3.02%,优于现有模型;优选出的DK模型和Sutton模型计算压缩因子和黏度误差分别为0.53%和2.7%,压力和孔隙半径对表观渗透率影响最大;Langmuir最大吸附量、Langmuir压力以及等量吸附热主要影响表面扩散渗透率比重;在低压和高压条件下,各因素对表观渗透率及比重的影响表现出不同的变化规律;孔隙半径为1 nm、压力分别为0.1和20 MPa时,表面扩散对渗透率的贡献率达75%和30%,说明低孔隙半径或低压条件下表面扩散现象不可忽略。 展开更多
关键词 页岩气 纳米孔隙 黏滞流 Knudsen扩散 吸附 表面扩散 表观渗透率
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考虑气体多层吸附的表面扩散传输模型 被引量:6
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作者 王登科 李文睿 +2 位作者 浦海 魏建平 于充 《中国石油大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第1期115-123,共9页
纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公... 纳米孔内气体主要以吸附态为主,孔隙壁面的表面扩散传输对多孔介质内气体流动的贡献不容忽视。鉴于Langmuir单层吸附模型不能有效描述高温高压条件下的气体吸附特征,以单层吸附覆盖度为基础,推导出新的吸附气体表面扩散系数的理论计算公式,并利用相关实验和理论数据验证其合理性和准确性。在此基础上构建纳米孔隙壁面气体多层吸附表面扩散模型,分析压力和温度对表面扩散传输的影响效应和规律。结果表明:提出的新的吸附气体表面扩散系数计算公式在计算吸附气体表面扩散系数方面更具优势,有效反映了气体分子的多层吸附特征;基于多层吸附理论所建立起来的吸附气体表面扩散新模型,综合考虑了温度和压力的耦合效应,比传统气体表面扩散模型更加准确可靠;压力和温度是影响吸附气体表面扩散的两个重要方面,在以表面扩散传输为主的纳米孔中,气体表面扩散通量的压力影响效应显著(压力升高9 MPa,通量增大2个数量级),温度影响效应较弱(平均温度每升高1℃,通量降低1.13%)。 展开更多
关键词 多层吸附 表面扩散模型 纳米孔隙 温度影响 压力影响
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考虑表面扩散的页岩气藏多级压裂水平井数值模拟 被引量:8
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作者 吴明录 丁明才 +2 位作者 姚军 徐思南 李轩 《西安石油大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2018年第3期29-36,共8页
考虑页岩气黏性流动、Knudsen扩散、吸附气表面扩散和解吸等渗流机理,建立了页岩气在基质孔隙中的渗流数学模型;并在此基础上建立了页岩气藏多级压裂水平井渗流数学模型,该模型包含由基质、水力诱导裂缝和水力裂缝组成的压裂改造区(SRV... 考虑页岩气黏性流动、Knudsen扩散、吸附气表面扩散和解吸等渗流机理,建立了页岩气在基质孔隙中的渗流数学模型;并在此基础上建立了页岩气藏多级压裂水平井渗流数学模型,该模型包含由基质、水力诱导裂缝和水力裂缝组成的压裂改造区(SRV)和只含基质的未改造区(USRV)。采用嵌入式离散裂缝模型和拟牛顿迭代法求解,得到页岩气藏压力分布和页岩气累积产量,并分析了参数敏感性。在纳米级孔隙中,吸附气表面扩散是页岩气主要渗流机理;而且孔隙半径越小,吸附气表面扩散对页岩气累积产量影响越大。 展开更多
关键词 页岩气 渗流机理 吸附气 表面扩散
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平面铂电极上吸附氢原子表面扩散系数的测定 被引量:3
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作者 柳文军 吴秉亮 +1 位作者 查全性 张红 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1998年第6期481-484,共4页
This Paper describes an experimental met,that that established a local Pt/Nafion interface on the Platinum Plane, so that the boundary conditions and the initial condition of the (diffusion equation about the diffusio... This Paper describes an experimental met,that that established a local Pt/Nafion interface on the Platinum Plane, so that the boundary conditions and the initial condition of the (diffusion equation about the diffusion of adsorbde hydrogen atom the platinum plane can be controlled.The average diffusion coefficient of underpotential deposition of hydrogen on a surface of platinum was obained for the first time and D=1.50 ×10-4cm2.s-1.The accuracy of the datum was discussed. 展开更多
关键词 表面扩散系数 氢原子 铂电极 吸附 平面铂电极
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吸附中间物表面扩散对Pt/Nafion体系氢析出反应影响初步研究 被引量:2
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作者 涂伟毅 苏磊 +1 位作者 柳文军 吴秉亮 《电化学》 CAS CSCD 2000年第2期181-186,共6页
实验表明 ,铂黑粉末 /Nafion复合微电极的析氢超电势比同样面积的平面铂复合微电极为低 .这是由于Nafion膜与平面铂电极或者铂黑粉末形成的Pt/Nation界面之外还存在可供反应中间物扩散及进行复合反应的自由铂表面 ,这些扩散和复合反应... 实验表明 ,铂黑粉末 /Nafion复合微电极的析氢超电势比同样面积的平面铂复合微电极为低 .这是由于Nafion膜与平面铂电极或者铂黑粉末形成的Pt/Nation界面之外还存在可供反应中间物扩散及进行复合反应的自由铂表面 ,这些扩散和复合反应降低了Pt/Nafion界面上电化学反应中间物浓度 ,从而降低了氢超电势 ,加速了析氢反应的速度 . 展开更多
关键词 表面扩散 吸咐中间物 氢析出 超电势 铂电极
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表面扩散控制下币型微裂纹的演化 被引量:1
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作者 黄佩珍 李中华 孙 军 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第3期344-350,共7页
根据表面扩散控制下物质迁移规律,建立轴对称有限单元法,分析了币型微裂纹的外形演化过程.在表面扩散控制下,形态比为β的币型裂纹演化的物理图像是:当β<βⅠ=18.0,币型裂纹直接球化; 当β≤β<βⅡ=34.6,演化为一环状裂腔;当β... 根据表面扩散控制下物质迁移规律,建立轴对称有限单元法,分析了币型微裂纹的外形演化过程.在表面扩散控制下,形态比为β的币型裂纹演化的物理图像是:当β<βⅠ=18.0,币型裂纹直接球化; 当β≤β<βⅡ=34.6,演化为一环状裂腔;当βⅡ≤β<βⅢ=148.9时,演化为一环状裂腔和球形空洞;当βⅢ≤β<βⅣ=240.0,演化为两环状裂腔.和分离出环状裂腔过程相比,球化过程是快过程;在逐层分离出环状裂腔过程中,后一级的分离相应前一级的分离是快过程. 展开更多
关键词 有限单元法 币型微裂纹 形状演化 物质迁移规律 物理图像 形状裂腔 材料裂纹愈合 表面扩散控制
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MoO_3在Al_2O_3薄膜表面扩散的研究 被引量:2
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作者 严京峰 吴念祖 +4 位作者 张宏霞 谢有畅 唐有祺 朱永法 姚文清 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 1999年第8期684-687,共4页
A flat and compact Al2O3 film of 20urn in thickness was prepared on the substrate of Si wafer by magnetic controlled sputtering Al reaction with O2 in Ar. A small amount of MoO3 was va- porized in vacuum and deposited... A flat and compact Al2O3 film of 20urn in thickness was prepared on the substrate of Si wafer by magnetic controlled sputtering Al reaction with O2 in Ar. A small amount of MoO3 was va- porized in vacuum and deposited onto a slot in a covering film on the surface of A12O3 film. The samples were heated in dry or wet N2, O2 and air respectively, characterized by TRSRF, AES, XPS, XRD and SEM to study the surface diffusion of MoO3 on the A12O3 film. The results show that MoO3 can diffuse on the surface of Al2O3 film by heating the samples at 573K or 673K. The diffusion rate increases with the heating temperature. moisture can accelerate the diffusion rate of MoO3 on the surface of Al2O3. 展开更多
关键词 表面扩散 扩散 三氧化钼 氧化铝
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表面扩散机制下金属纤维烧结过程的数值模拟 被引量:3
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作者 宋敏 郑洲顺 +3 位作者 谌东东 曹稳 傅太白 汤慧萍 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第11期2851-2858,共8页
基于金属纤维烧结结点的不同截面为椭圆-椭圆结构,建立金属纤维烧结过程的表面扩散模型。用有限差分法对该非线性微分方程组进行数值求解,实现金属纤维烧结结点形成过程的数值模拟。以夹角为0°,45°和90°的金属纤维为主... 基于金属纤维烧结结点的不同截面为椭圆-椭圆结构,建立金属纤维烧结过程的表面扩散模型。用有限差分法对该非线性微分方程组进行数值求解,实现金属纤维烧结结点形成过程的数值模拟。以夹角为0°,45°和90°的金属纤维为主要研究对象,对其烧结过程进行数值模拟。研究结果表明:在初始烧结阶段,烧结颈半径会迅速长大,随着烧结过程的进行烧结颈生长速度逐渐减小。在相同纤维夹角的条件下,在锐角平分线截面的烧结颈半径生长速度比在钝角平分线截面快;在不同纤维夹角的条件下,纤维夹角越大,在沿钝角平分线截面烧结颈半径生长速度越快,而在锐角平分线截面情况相反。 展开更多
关键词 金属纤维 表面扩散 有限差分 烧结颈
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金电极析氢反应过程中吸附氢原子的表面扩散及复合反应动力学研究 被引量:1
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作者 苏磊 吴秉亮 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2004年第6期1132-1136,共5页
用特别设计的以平面金电极为工作电极 ,以 Nafion膜为固体电解质的实验装置 ,对金电极析氢反应过程中吸附氢原子的表面扩散及吸附氢原子复合为氢分子的反应进行了定量研究 ,发现吸附氢原子在金表面上的扩散及复合反应引起了电流增加 .... 用特别设计的以平面金电极为工作电极 ,以 Nafion膜为固体电解质的实验装置 ,对金电极析氢反应过程中吸附氢原子的表面扩散及吸附氢原子复合为氢分子的反应进行了定量研究 ,发现吸附氢原子在金表面上的扩散及复合反应引起了电流增加 .对这一随时间变化的电流增加数据进行计算机模拟和数值拟合 ,得到金电极析氢反应中吸附氢原子的表面扩散系数、复合反应常数及其它动力学参数 ,并对数据进行了讨论 . 展开更多
关键词 金电极 表面扩散 吸附中间物 氢析出反应
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PEMFC电极中表面扩散现象的初步研究
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作者 罗江水 陈剑 +2 位作者 衣宝廉 查全性 张华民 《电化学》 CAS CSCD 北大核心 2008年第4期369-372,共4页
制作双催化层结构的PEMFC电极.该双催化层由含有Nafion的内催化层、无Nafion的外催化层组成.循环伏安测试表明,未与Nafion直接接触的外催化层Pt/C催化剂也参与发生在"Pt/Nafion"界面氢原子的吸脱附反应和Pt表面含氧粒子的电... 制作双催化层结构的PEMFC电极.该双催化层由含有Nafion的内催化层、无Nafion的外催化层组成.循环伏安测试表明,未与Nafion直接接触的外催化层Pt/C催化剂也参与发生在"Pt/Nafion"界面氢原子的吸脱附反应和Pt表面含氧粒子的电化学氧化还原.当电势扫描速率较低时,未与Nafion直接接触的外层Pt/C催化剂,其对氢脱附电流的贡献和直接与Nafion接触的内催化层的Pt/C催化剂大致相当.以双催化层电极作PEMFC阴极,单电池(PEMFC)极化曲线测试表明,其阴极外催化层能明显地提高该单电池在活化极化区的输出性能.进一步证明了PEMFC阴极外催化层不与Nafion直接接触的Pt/C催化剂可通过其表面吸附含氧粒子的表面扩散参与发生在"Pt/Nafion"界面氧的电化学还原反应.上述实验为设计PEMFC电极提供了一定的新思路. 展开更多
关键词 PEMFC 表面扩散 成流机理 氧还原反应 阴极催化层
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应力诱发表面扩散下晶内微裂纹演化的有限元分析
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作者 张周周 黄佩珍 《计算力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期565-569,共5页
基于物质表面扩散和蒸发-凝结的经典理论,对金属材料内部晶内微裂纹在应力诱发下不稳定外形演化进行了有限元模拟。结果表明,在拉压载荷下,椭圆形晶内微裂纹演化分叉存在临界形态比βc,当β<βc时,微裂纹逐渐圆柱化;当β≥βc时,微... 基于物质表面扩散和蒸发-凝结的经典理论,对金属材料内部晶内微裂纹在应力诱发下不稳定外形演化进行了有限元模拟。结果表明,在拉压载荷下,椭圆形晶内微裂纹演化分叉存在临界形态比βc,当β<βc时,微裂纹逐渐圆柱化;当β≥βc时,微裂纹分节为三个裂腔。微裂纹分节时间随形态比增大成近似线性减小,随着拉压应力的增大,微裂纹发生分节的临界形态比和分节时间都将减小。 展开更多
关键词 微裂纹演化 表面扩散 应力迁移 有限单元法
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研究表面扩散的双电解池方法及其在铂钌二元金属电催化研究中的应用
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作者 苏磊 吴秉亮 《电化学》 CAS CSCD 2004年第3期287-292,共6页
 本文介绍一种由各自质子交换膜(作为电解质),参比电极和对电极在同一个工作电极上建立两个空间分离的、可独立控制的双电解池系统.它能够由第1个恒电位仪控制的第1电解池的工作电极产生某种吸附中间物,该中间物通过表面扩散到达第2个...  本文介绍一种由各自质子交换膜(作为电解质),参比电极和对电极在同一个工作电极上建立两个空间分离的、可独立控制的双电解池系统.它能够由第1个恒电位仪控制的第1电解池的工作电极产生某种吸附中间物,该中间物通过表面扩散到达第2个电解池的工作电极后,在第2个恒电位仪的控制下得到电化学检验.应用这一装置测量了铂电极上欠电势沉积的含氧吸附物种的表面扩散系数,并研究模拟铂钌电极电氧化有机小分子产生的毒性中间物与表面含氧吸附物种的相互作用.在质子交换膜燃料电池的燃料极的工作电势下,没有发现钌表面产生的含氧吸附物种扩散到铂的表面.作者据此假设Pt Ru协同催化作用的实现可能是由于铂上毒性中间物的表面扩散速率非常慢,限制了向钌表面的溢流速率.只有当Pt Ru边界足够大,中间物在铂表面扩散途径非常短时才能形成足够的流速,并在钌表面被表面含氧物种氧化成CO2,使铂表面被重新活化. 展开更多
关键词 表面扩散 双电解池方法 铂-钌电极 二元催化剂 电催化 质子交换膜燃料电池 吸附中间物 溢流
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页岩有机质纳米孔混合气表面扩散数学模型 被引量:4
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作者 王永佩 《北京石油化工学院学报》 2019年第3期38-43,共6页
页岩气纳米孔道流动是表征页岩气大规模数值模拟的基础。目前,纳米级别孔道内页岩气体相传输和表面扩散的研究主要集中于单组分甲烷。实际页岩气藏往往含有一系列气体杂质,忽略杂质的影响使得预测值偏离实测值。此外,页岩气开发过程中... 页岩气纳米孔道流动是表征页岩气大规模数值模拟的基础。目前,纳米级别孔道内页岩气体相传输和表面扩散的研究主要集中于单组分甲烷。实际页岩气藏往往含有一系列气体杂质,忽略杂质的影响使得预测值偏离实测值。此外,页岩气开发过程中常伴随注气过程,使得纳米孔道内为多组分混合气流动。基于Langmuir理论和表面扩散跳跃模型,耦合混合气物理特性,建立混合气纳米孔表面扩散模型。研究表明:随着二氧化碳摩尔分数升高,混合气吸附层平均厚度小幅下降;甲烷与二氧化碳组成的混合气的吸附浓度随二氧化碳摩尔分数升高而增大;随着二氧化碳摩尔分数增加,混合气表面扩散摩尔速度增加。 展开更多
关键词 页岩气 混合气 注气驱 有机质 表面扩散 解析模型
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M/M(100)体系(M=Li,Na,K,Rb,Cs)的吸附与表面扩散的势能函数研究
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作者 俞华根 朱正和 《原子与分子物理学报》 CSCD 北大核心 1995年第2期187-189,共3页
利用碱金属原子晶体性质导出的经验势能函数,研究了碱金属原子在其固体(100)表面的吸附与自扩散性质。结果发现表面吸附原子的束缚能小子体相原子的束缚能,而吸附高度且大于晶格常数的一半;自扩散的能垒分别为0.42(Li)... 利用碱金属原子晶体性质导出的经验势能函数,研究了碱金属原子在其固体(100)表面的吸附与自扩散性质。结果发现表面吸附原子的束缚能小子体相原子的束缚能,而吸附高度且大于晶格常数的一半;自扩散的能垒分别为0.42(Li),0.30(Na),0.26(K),0.24(Rb)和0.23eV(Cs)。 展开更多
关键词 吸附 碱金属晶体 表面扩散 势能函数
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具有表面扩散反应的非晶FMSB晶化热力学机制研究
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作者 郝蕴瑛 岳宾 《沈阳理工大学学报》 CAS 1996年第3期57-60,共4页
研究了在大气压力为3×103~5×103MPa、温度为783~903K时,表面具有与Al发生扩散反应的非晶(Fe0.99,Mo0.01)78Si9B13即FMSB合金的晶化过程,给出了α-Fe(Al)和α-F... 研究了在大气压力为3×103~5×103MPa、温度为783~903K时,表面具有与Al发生扩散反应的非晶(Fe0.99,Mo0.01)78Si9B13即FMSB合金的晶化过程,给出了α-Fe(Al)和α-Fe(Mo。 展开更多
关键词 表面扩散反应 非晶合金 热力学
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氧作用下浸渍钡钨阴极中钙的强化表面扩散
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作者 马京昇 张永康 胡汉泉 《电子科学学刊》 CSCD 1989年第2期183-190,共8页
由于探测技术上的困难,至今对铝酸钡钙扩散阴极表面钙的研究极少。本文利用低压氧锈导下Ca向阴极表面的强化扩散,并借助俄歇电子能谱仪探索了Ca的行为和作用。主要结果是:(1)相当部分Ca以金属态形式存在于钨孔隙中活性物质的近表层区;(2... 由于探测技术上的困难,至今对铝酸钡钙扩散阴极表面钙的研究极少。本文利用低压氧锈导下Ca向阴极表面的强化扩散,并借助俄歇电子能谱仪探索了Ca的行为和作用。主要结果是:(1)相当部分Ca以金属态形式存在于钨孔隙中活性物质的近表层区;(2)钙向表面扩散的数量和速度与阴极温度、氧的暴露量成正比,它是一种界面反应驱动下的强化扩散,其激活能约为1.34eV;(3)氧作用下阴极表面氧化钙的增加是导致阴极发射衰减的重要原因,而恢复中毒的再激活机制之一,则是高温下表面钙的蒸发逸离过程。 展开更多
关键词 钡钨阴极 表面扩散
全文增补中
考虑固体变形与表面扩散的页岩气藏数值模拟
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作者 潘荣莹 古斌 张正才 《中国矿业》 北大核心 2018年第2期145-149,156,共6页
页岩气在页岩纳米孔隙中的运移对气藏的产能预测具有重要的意义。利用多物理场耦合软件COMSOL研究了单轴应变条件下,同时考虑岩层变形、气体流动及其相互作用时的页岩气运移。基于经典的Biot孔隙弹性理论考虑固体变形,并引入考虑多种流... 页岩气在页岩纳米孔隙中的运移对气藏的产能预测具有重要的意义。利用多物理场耦合软件COMSOL研究了单轴应变条件下,同时考虑岩层变形、气体流动及其相互作用时的页岩气运移。基于经典的Biot孔隙弹性理论考虑固体变形,并引入考虑多种流动机制的视渗透率模型修正传统的Darcy渗流模型,重点讨论表面吸附扩散、气藏初始孔隙率和固有渗透率对基质渗透率和流动机制的影响。结果表明:(1)页岩中的表面吸附扩散对页岩视渗透率有着重大的影响,尤其随着压力的降低,该影响更加明显,忽略表面吸附扩散将给出更低的视渗透率;(2)随着页岩气藏初始孔隙率的升高,Knudsen数和视渗透率升高,而随着初始渗透率的升高,Knudsen数和视渗透率降低;(3)Knudsen数、视渗透率和固有渗透率的变化取决于孔隙压力、解吸附、Knudsen扩散和表面吸附扩散等因素相互竞争的结果。 展开更多
关键词 页岩气运移 表面吸附扩散 孔隙度 视渗透率
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混凝土水分扩散表面因子理论模型与验证 被引量:3
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作者 彭智 金南国 金贤玉 《浙江大学学报(工学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第10期2010-2015,共6页
针对混凝土湿度场对混凝土结构耐久性、混凝土表面干缩应力以及干缩裂缝等的影响,研究混凝土湿度场中水分扩散表面因子这一关键因素.引入混凝土表面孔隙面积和孔隙中的水分扩散系数2个参数,推导混凝土湿度场的第3类边界条件.将混凝土表... 针对混凝土湿度场对混凝土结构耐久性、混凝土表面干缩应力以及干缩裂缝等的影响,研究混凝土湿度场中水分扩散表面因子这一关键因素.引入混凝土表面孔隙面积和孔隙中的水分扩散系数2个参数,推导混凝土湿度场的第3类边界条件.将混凝土表面水分对流扩散简化为不可压缩流体一维平板壁面对流传质问题,根据质量守恒和平板壁面对流传质理论,建立混凝土干燥过程水分扩散表面因子的理论模型以及模型的近似解.结果表明,理论模型和试验检测结果之间具有良好的相关性. 展开更多
关键词 混凝土湿度场 水分扩散表面因子 理论模型 对流传质 环境因素
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