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硝酸盐熔盐热载体在石油、化工和太阳能发电等领域,具有广泛的应用。杂质的存在,可影响熔盐的热行为,降低稳定性,引发分解爆炸事故。设备、管线材质中金属成分的氧化物,是熔盐引入杂质的主要途径。论文以常见材质金属氧化物为对象,研究其对HTS(High Temperature Salt)熔盐热行为的影响规律及杂质存在下的分解动力学行为。研究结果可为熔盐的安全使用提供依据,具有工业应用和学术理论价值。 论文首先以常见材质金属成分为考察对象,选择确定金属氧化物杂质的类型,在此基础上,分别研究不同金属氧化物对HTS初始失重温度、最大失重速率温度、最大吸热峰温度和热分解速率的影响规律;论文还研究了金属氧化物杂质对HTS分解活化能及指前因子的影响,并对动力学参数与HTS的热稳定性参数的关联性进行了研究。 论文选取的金属氧化物杂质为Ni2O3、Fe2O3、MnO2、Fe3O4、TiO2和基于1Cr18Ni9Ti材质的金属氧化物(简称1Cr18Ni9Ti金属氧化物)。六种杂质对HTS初始失重温度的影响规律是:随着杂质浓度的增加,Ni2O3、Fe2O3、MnO2和Fe3O4的影响呈现先降后增趋势,谷值温度分别为573.5℃、579.4℃、570.2℃和580.4℃;TiO2呈现不断下降下降趋势;1Cr18Ni9Ti金属氧化物呈现先增后降趋势,峰值温度为615.4℃。六种杂质对HTS最大失重速率温度的影响规律是:随着杂质浓度的增加,Ni2O3、Fe2O3、MnO2和Fe3O4的影响呈现先降后增趋势,谷值温度分别为732.57℃、735.88℃、739.30℃和731.62℃;TiO2呈现不断下降下降趋势;1Cr18Ni9Ti金属氧化物呈现先增后降趋势,峰值温度为753.05℃。六种杂质对HTS最大吸热峰温度的影响规律是:随着杂质浓度的增加,Ni2O3、Fe2O3、MnO2和Fe3O4的影响呈现先降后增趋势,谷值温度分别为730.52℃、853.02℃、735.50℃和736.54℃;TiO2呈现不断下降下降趋势;1Cr18Ni9Ti金属氧化物呈现先增后降趋势,峰值温度为769.78℃。六种杂质对HTS热分解速率的影响规律:不同杂质存在下的HTS热分解速率随着保温温度的升高而增大。六种杂质对HTS热分解动力学参数的影响规律:随着杂质浓度的增加,Ni2O3、Fe2O3、MnO2和Fe3O4对HTS分解活化能与指前因子影响呈现先降后增趋势,分解活化能的谷值分别为160.84kJ·mol-1、172.92kJ·mol-1、184.61kJ·mol-1和159.29kJ·mol-1,指前因子的谷值分别为0.0021×1010s-1、0.0084×1010s-1、0.042×1010s-1和0.0013×1010s-1,TiO2呈现下降趋势,1Cr18Ni9Ti金属氧化物呈现先增后降趋势,分解活化能的峰值为246.73kJ·mol-1,指前因子峰值为177×1010s-1。动力学参数与HTS的热稳定性参数的关联规律是:分解活化能、指前因子的对数均与最大反应速率温度呈现了良好的线性关系。