發(fā)布時間: 2021-08-24 瀏覽次數(shù): 作者:邁昂科技
動力學(xué)(Kinetics),也稱反應(yīng)動力學(xué)(reactionkinetics)、化學(xué)動力學(xué)(chemicalkinetics),研究分析的是反應(yīng)速率與溫度、壓力、時間、濃度、轉(zhuǎn)化率等因素的相關(guān)關(guān)系,其中涉及到活化能、指前因子、反應(yīng)級數(shù)等一系列參數(shù)。在較深入的研究分析下,可給出反應(yīng)在分子級別上的內(nèi)在機制。
NETZSCHKineticsNeo是耐馳公司繼經(jīng)典的ThermoKinetics3.1之后,重新設(shè)計方案、全新推出的新的動力學(xué)軟件。軟件著重分析反應(yīng)速率與溫度的相關(guān)性,故又稱為熱動力學(xué)(Thermokinetics)。分析最終可給出動力學(xué)模型(或可在不同的溫度條件下正確描述實驗數(shù)據(jù)的方法)?;趧恿W(xué)模型,可在用戶定義的溫度條件下,對反應(yīng)體系的行為進行預(yù)測,或應(yīng)用于工藝條件的優(yōu)化。
軟件目前支持的數(shù)據(jù)類型,包括差示掃描量熱(DSC)、熱重(TGA)、熱膨脹(DIL)、介電固化監(jiān)測(DEA)、絕熱加速量熱(ARC)、粘度(Viscosity)、流變(Rheometer)七種。在未來的版本中,將支持更多的數(shù)據(jù)類型。
無模型動力學(xué):可直接得到反應(yīng)過程的活化能,或活化能隨反應(yīng)進程的變化曲線,而無需創(chuàng)建反應(yīng)模型或假定反應(yīng)類型。軟件內(nèi)置的無模型方法包括Ozawa、Kissinger、Friedman、Ozawa-Flynn-Wall,Kissinger-Akahira-Sunose,NumericalOptimization等。
模型動力學(xué):創(chuàng)建包含一至多個反應(yīng)步驟的反應(yīng)模型,每一反應(yīng)步驟具有獨立的反應(yīng)類型,擁有各自的活化能、指前因子等動力學(xué)參數(shù)。由此可見可對反應(yīng)過程及其內(nèi)在機制進行更準確的描述。
預(yù)測:在進行了無模型或模型動力學(xué)分析之后,可在此基礎(chǔ)上按照一定的溫度程序?qū)Ψ磻?yīng)過程進行模擬與預(yù)測。支持的溫度程序與預(yù)測功能包括:等溫,動態(tài),多段,步階恒溫,調(diào)制等溫,調(diào)制動態(tài),絕熱,TTT圖。
優(yōu)化:建筑在預(yù)測的基礎(chǔ)之上??梢园匆欢ㄒ髢?yōu)化溫度程序,以縮短工藝時間、獲取最佳的產(chǎn)品質(zhì)量。
軟件的特點:
全新升級設(shè)計的用戶操作界面
樹形分析流程,邏輯清晰,易于使用
執(zhí)行程序效率高
直接導(dǎo)入Netzsch二進制測量數(shù)據(jù)文件(即將實現(xiàn))
無模型動力學(xué)
集成了各種傳統(tǒng)的無模型動力學(xué)方法。
新的強大的“NumericalOptimization”無模型算法
同一時間對無模型與模型結(jié)果進行統(tǒng)計對比
支持基于無模型結(jié)果進行反應(yīng)預(yù)測
模型動力學(xué)
可自由組合搭建任意復(fù)雜的反應(yīng)模型,無步驟受限制
反應(yīng)模型的可視化創(chuàng)建與修改
可對單獨的步驟或整個動力學(xué)模型進行自動優(yōu)化
各反應(yīng)步驟的位置可隨時手動調(diào)整
簡單的點擊按鈕,即可對某一步驟、或整個模型進行優(yōu)化
新增加對等溫結(jié)晶反應(yīng)的分析與預(yù)測功能。
預(yù)測功能
集成了傳統(tǒng)的等溫預(yù)測、自定義溫度程序預(yù)測功能
可對測量信號、轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)速率、表觀反應(yīng)物濃度變化等進行預(yù)測
新增加調(diào)制測量預(yù)測
新增絕熱自加速反應(yīng)預(yù)測
支持時間-溫度-轉(zhuǎn)變(TTT圖)預(yù)測
應(yīng)用舉例:
陶瓷:優(yōu)化燒結(jié)工藝(包括粘合劑燒出與燒結(jié)過程),縮短生產(chǎn)周期
聚合物,粘合劑,涂料:優(yōu)化固化工藝,預(yù)測固化時間
電子絕緣材料,涂層,藥物,包裝材料:使用壽命預(yù)測
含能材料,火炸藥:安全儲存時間,SADT計算
找出齒科填料的固化時間
提高粉末冶金的成品質(zhì)量,避免聚合物燒出過程的影響
檢查藥物生效的時間
當使用新的催化劑時優(yōu)化材料的合成工藝
系統(tǒng)要求
KineticsNeo可在MicrosoftWindows10,Windows8.x,Windows7(32bit或64bit)下運行。需要Microsoft.NETFramework4.7或更新版本的支持。
環(huán)氧粘合劑的固化動力學(xué)
環(huán)氧基粘合劑是工業(yè)上廣泛使用的有機粘合劑。
問題:
在一個給定的時間范圍內(nèi),要達到給定的固化程度,所需的最低溫度是什么?
對于一個給定的溫度程序,最終能夠達到多大的固化程度?
使用模型動力學(xué)方法,獲得針對實驗數(shù)據(jù)的良好的擬合效果,即可基于模型解答上述問題。
粉末冶金:優(yōu)化聚合物粘合劑的燒出過程
在冶金燒結(jié)過程中,原料金屬粉末通常使用聚合物粘合劑粘結(jié)在一起。如果燒結(jié)升溫速率過快,由于在聚合物分解過程中的密集的氣體釋放,可能導(dǎo)致成品中的微裂紋。如果升溫速率較慢,則將增加工藝時間。因此,對于實際的工藝過程,需要針對隧道窯的各段區(qū)域,確定最佳的溫度分配,以在工藝時間與產(chǎn)品質(zhì)量之間找到良好的平衡。而這可以借助 Kinetics Neo 軟件的預(yù)測與優(yōu)化功能來模擬并獲取合適的溫度程序。
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