AKTS高级动力学软件_法国塞塔拉姆-综合热分析仪

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AKTS高级动力学软件


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AKTS软件简介

AKTS(Advanced Kinitics and Technology Solutions)为塞塔拉姆合作伙伴瑞士高等动力学技术公司出品,是一款专业水准、功能性、易操作性、实用性极高的动力学评价工具。它主要用来在针对含能材料,推进剂,烟火材料,危险化学品测试中的DSC,DTA,TGA,EGA(TG-MS, TG-FTIR)数据的进行动力分析。同时引入了有限元方法、热平衡条件、环境温度函数等把一般意义下动力学方法演绎到了前所未有的高度。

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AKTS软件分为三个模块,热老化、热安全、反应量热三个模块。

 

软件功能介绍

基于多曲线法对动力学参数(反应活化能、指前因子)进行测定,数据曲线来源于HFC、DSC、nanoDSC、microDSC、C80、DTA、TG/TGA、TG-MS、TG-FTIR等。在动力学参数的基础上对物质在不同温度模式下的反应进程和热稳定性进行预测。其中包括动力学计算和不同温度模式下的预测功能。

     

主要应用领域

动力学计算,材料热稳定性的研究

 

技术特点

1)动力学计算

1.自动基线构建,利用等转化率法-Friedman法对基线进行优化。

2.数据优化和峰值校正

3.等转化率法-Friemdan法(无模型法)对动力学参数进行计算

4.等转化率法-积分法Ozawa-Flynn-Wall(无模型法)

5.ASTM A698标准程序

6.模型拟合方法对于所有常用的分解反应都实用。如n阶反应,自催化反应、成核反应、扩散、运动的相界面。

 

为什么选择等转化率法-Friedman法对动力学进行计算?

分解反应的特点:

1.分解反应通常是经过多个反应步骤。

2.分解反应的机理通常是未知的。

3.通过简单的模型对分解反应的反应速率的描述是不准确的。

 

等转化率法对动力学参数计算的优势:

1. 基于反应活化能只与转化率有关的原理,该方法认为活化能和指前因子都是反应进度的函数,如果反应进度α一定,则反应速率只是温度的函数。该方法的优点在于:不涉及动力学机理函数的情况下,可获得可靠的反应活化能。活化能不是恒定的值,活化能是转化率α的函数。

2.等转化率法对动力学的分析不需要假设分解反应是几级,等转化率法也称为“无模型函数法”。

3.有三种主要的等转化率法的变形公式:微分法—Friedman法,积分法—Ozawa法,基于非线性步骤先进的积分法—Vyazovkin。

4.AKTS软件运用了一种基于Friedman法分析的扩展形式,得到反应进程的对数与温度倒数的关系图。

 

2)不同温度模式下的反应进程和热稳定性的预测

1.等温、非等温、逐步升温

2.调制温度或周期性的温度变化

3.快速升温

4.实际的大气温度曲线,用于调查不同气候环境条件下的低温分解物质(年度温度曲线,每日最小和最大波动,默认版本可用的50个气候)。

5.北约标准STANAG 2895温度剖面:区域A1,A2,A3,B1,B2,B3,C0,C1,C2,C3,C4,M1,M2,M3。

6.自定义温度曲线:比较物质在不同温度剖面曲线下的反应进程。

7.可查看全部转化率α、dα/dt的数据

8.可查看原始数据Q、dQ/dt、P、dP/dt、m、dm/dt.

 

应用案例

1、动力学计算

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通过等转化率法计算出来的活化能,不再是一个定值,活化能是转化率的函数,这种计算方法相比传统动力学方法有一定的优势。活化能和转化率的关系曲线类型有多种,对于前期反应活化能大于反应中后期活化能的反应,一定程度上表明了物质危险性,说明分解反应一旦引发将很难控制,在《精细化工安全风险评估导则》里面也有明确的介绍。

 

2、不同温度模式下的反应进程和热稳定性的预测

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 8 AKTS软件predictions的操作界面-非等温模式的预测

 

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等温模式下时间-反应进程-反应速率关系曲线

 

通常情况下可以通过3-5组不同温升速率的热流曲线利用AKTS软件进行模拟,可以得出多种温度条件下物质的热行为。如等温、非等温、逐步升温、周期性的温度变化、快速升温、不同气候环境,图中只列出了等温和非等温条件下的操作界面和预测结果。通过几组常温条件下的热流曲线可以得出低温或者高温条件下的分解行为,增强了实验的可行性。