Chemical vapor infiltration of pyrocarbon from methane pyrolysis: kinetic modeling with texture formation

化学气相渗透 热解 材料科学 甲烷 乙炔 化学气相沉积 化学工程 碳氢化合物 碳纤维 沉积(地质) 大气温度范围 热解炭 微观结构 复合材料 有机化学 化学 纳米技术 复合数 古生物学 物理 沉积物 气象学 工程类 生物
作者
Chunxia Hu,Hejun Li,Shouyang Zhang,Wei Li,Ni Li
出处
期刊:Science China. Materials [Springer Nature]
卷期号:62 (6): 840-852 被引量:6
标识
DOI:10.1007/s40843-018-9379-7
摘要

A complete mechanism of methane pyrolysis is proposed for chemical vapor infiltration of pyrocarbon with different textures, which contains a detailed homogeneous mechanism for gas reactions and a lumped heterogeneous mechanism for pyrocarbon deposition. This model is easily applied to simulate gas compositions and pyrocarbon deposition in a vertical hot-wall flow reactor in the temperature range of 1,323–1,398 K without any adjusting parameters and presents better results than previous mechanisms. Results have shown that the consumption of methane and the production of hydrogen are well enhanced due to pyrocarbon deposition. Pyrocarbon deposition prevents the continuously increasing of acetylene composition and leads to the reduction in the mole fraction of benzene at long residence times in the gas phase. The carbon growth with active sites on the surface is the controlling mechanism of pyrocarbon deposition. C1 species is the precursor of pyrocarbon deposition at 1,323 K, and the primary source over the whole temperature range. As temperature increases, gas phase becomes more mature and depositions from acetylene, benzene and polyaromatic hydrocarbons become more prevalent. A general pyrocarbon formation mechanism is derived with the specific precursors and illustrates that the maturation of gas compositions is beneficial to forming planar structures with hexagonal rings or pentagon-heptagon pairs, namely, high textured pyrocarbon. The results are in well agreement with experiments.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
顾矜应助等月光采纳,获得10
1秒前
xiaogu发布了新的文献求助10
1秒前
乐乐应助散木采纳,获得10
1秒前
2秒前
小年小少发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
3秒前
NexusExplorer应助hhhhhjn采纳,获得10
3秒前
orixero应助wayne采纳,获得10
3秒前
4秒前
半城烟火发布了新的文献求助10
4秒前
丫丫发布了新的文献求助10
5秒前
LEO发布了新的文献求助10
5秒前
xp完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
7秒前
辛勤的盼夏完成签到,获得积分10
7秒前
彭于晏应助lulu采纳,获得10
7秒前
开放的向雁完成签到 ,获得积分10
8秒前
难过沛槐发布了新的文献求助10
8秒前
regene完成签到,获得积分10
8秒前
潇洒闭月发布了新的文献求助10
9秒前
慕青应助Yan采纳,获得10
9秒前
9秒前
激动的豆芽完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
hyt发布了新的文献求助10
10秒前
11秒前
orixero应助流沙采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
xiaogu完成签到,获得积分10
13秒前
14秒前
14秒前
14秒前
15秒前
susu发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
高分求助中
2025-2031全球及中国金刚石触媒粉行业研究及十五五规划分析报告 40000
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 2500
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
„Semitische Wissenschaften“? 1510
从k到英国情人 1500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5743112
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5412747
关于积分的说明 15346869
捐赠科研通 4884076
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2625553
邀请新用户注册赠送积分活动 1574422
关于科研通互助平台的介绍 1531297