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本文采用基于紧束缚密度泛函理论的分子动力学,研究高温下碳基烧蚀材料三种模型(无缺陷、原子缺陷以及孔洞缺陷)的氧化反应机制.研究发现高温下的反应产物主要是CO和CO2.CO的产生过程主要源于环氧基团中C-C键的裂解,而CO2的形成则较为复杂,主要源于小分子团簇(C2O2、C3O1、C4O1)的裂解.C-C键裂解是石墨氧化反应的主要途径,C-O键形成是CO和CO2生成速率的控制因素.此外,体系的温度、缺陷以及孔洞对石墨的氧化反应机制有重要的影响.通过分析氧化反应速率,计算得到三种模型氧化反应的活化能分别为7.56、2.4和1.6kcal/mol.缺陷越明显活化能越低,则氧化反应速率较高,无缺陷的模型由于活化能最高,其氧化反应速率最低. 相似文献
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