MODELS OF ALANE DECOMPOSITION UNDER DYNAMIC HEATING

Abstract

Исследование твердофазных процессов в условиях динамического нагрева образца представляет значительный интерес в связи с возможным изменением кинетической модели, по сравнению с разложением в условиях постоянной температуры. Для обработки экспериментальных данных твердофазных процессов используют как модели одностадийных реакций, таких как модели Киссинджера, Фридмана, Озава-Флина, Аврами-Ерофеева и ряд других, а также модели многостадийных реакций. Для многостадийных моделей для каждой стадии используются уравнения типа Аврами- Ерофеева. Кроме простых моделей используется изоконверсионный метод, позиционируемый как универсальный метод, не требующий предположения о лимитирующих стадиях процесса. Экспериментальные данные процесса разложения алана в условиях отсутствия кислорода удовлетворительно описываются либо уравнением автокатализа первого порядка (по потере массы), либо двухстадийной кинетикой (данные ДСК или волюмометрия). Разложение в присутствии кислорода требует более сложной модели (трехстадийной) с учетом появления окисной пленки на поверхности алана. The study of solid-phase processes under conditions of dynamic heating of a sample is of considerable interest. Will there be a change in the kinetic model, that is, limiting processes, in comparison with decomposition under conditions of constant temperature? To what extent will the kinetic parameters of the processes change? For processing experimental data of solid-state processes, both models of single-stage reactions are used, such as the models of Kissinger, Friedman, Ozawa-Flyn, Avrami-Erofeev and a number of others, as well as models of multi-stage reactions. For multi-stage models, Avrami-Erofeev-type equations are used for each stage. In addition to simple models, the isoconversion method is used, which is positioned as a universal method that does not require assumptions about the limiting stages of the process. Experimental data on the decomposition of alane in the absence of oxygen are satisfactorily described either by the first-order autocatalysis equation (in terms of mass loss) or by two-stage kinetics (DSC data or volumetrics). Decomposition in the presence of oxygen requires a more complex model (three-stage) taking into account the appearance of an oxide film.