Flynn-wall-Ozawa法计算材料的表观活化能

 时间:2024-10-12 02:13:52

在研究复合材料的热稳定性的时候,需要计算材料的表观活化能,接下来就来分享下用

Flynn-wall-Ozawa法计算活化能的步骤。

选定起始终止温度(需查询论文,或自行拟定),升温速率heating rate一般选择3个或以上,越多越准确,但是可能周期比较长。在实验过程中需随时注意曲线的变化,以便及时补做。

在热重分析仪中将测试好的数据转换成txt保存后,导入excel,包括TG,DTG,D2TG。

将TG-Temp.中以100℃为起点将mass loss值转化成100% , x*100%/(100℃起始值-终止值) x为t温度下的mass loss。记录DTG的峰值。

找到D2TG的第一个峰值和最后一个峰值,计算出对应此点的DTG的切线函数,y=ax+b,

a为D2TG的峰值,x为此处的温度,Y为DTG的值,可求得b值,得到完整的一次函数,令y=0,求得此时的x值,则x值为材料分解的起始/终止温度。

Flynn-wall-Ozawa法计算材料的表观活化能

由于所有的实验都是在有加热速率的条件下进行,因此要获得β=0速率时的起始和终止温度才能确定为材料的热分解起始终止温度。因此将不同速率下的起始,终止,峰值温度做一次函数然后令x=0,求得起始,终止,峰值温度。如下图,对不同升温速率下的To,Tp,Ts 进行线性拟合,就可以得到升温速率为0时的特征温度。

Flynn-wall-Ozawa法计算材料的表观活化能

在新得到的mass loss值中分别找出10%,20%,30%,….90%此时对应的温度,做出heating rate与temperature的线性图,如下,不同的热学模型求得所在直线的斜率和截距。纵坐标为logB,横坐标为1/T。根据F-W-O公式可知,斜率为-0.4567Ea/R, R=8.1345,可求得Ea。

Flynn-wall-Ozawa法计算材料的表观活化能
Flynn-wall-Ozawa法计算材料的表观活化能

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