High-temperature oxidation of carbon fiber and char by molecular dynamics simulation

烧焦 无定形碳 阿累尼乌斯方程 氧气 吸附 无定形固体 活化能 一氧化碳 纤维 材料科学 碳纤维 分子动力学 化学 化学工程 催化作用 复合材料 物理化学 有机化学 计算化学 燃烧 复合数 工程类
作者
Linyuan Shi,Marina Sessim,Michael R. Tonks,Simon R. Phillpot
出处
期刊:Carbon [Elsevier]
卷期号:185: 449-463 被引量:14
标识
DOI:10.1016/j.carbon.2021.09.038
摘要

Reactive molecular dynamics (MD) simulations are performed to study the initial stage of the oxidation of carbon fiber and amorphous carbon char with atomic oxygen at temperatures ranging from 1000 K to 4500 K. The carbon fiber and amorphous char models are generated by kinetic Monte-Carlo and liquid quench methods, respectively. The species formed in the simulation are characterized and carbon monoxide is found to be the primary product in both systems. The oxidation results are analyzed in terms of the lifetime of molecules and the reaction rates of various species. Oxygen is found to be adsorbed on the surface of both carbon fiber and amorphous carbon char. Since the amorphous carbon has a significantly larger surface area, the number of oxygen atoms adsorbed on the amorphous carbon surface is significantly higher than on the carbon fiber surface. Six reaction models are proposed to fit the simulation results from which reaction rates at various temperatures are obtained. Reaction rates of the key reactions: carbon oxidation and oxygen adsorption follow the Arrhenius law and the activation energy is extracted for these reactions. These reaction rates are used to predict the long-time evolution of these systems.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
刚刚
辛涩发布了新的文献求助10
1秒前
张张发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
lwq完成签到,获得积分10
3秒前
lia关闭了lia文献求助
6秒前
徐清风发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
鳗鱼念薇发布了新的文献求助10
7秒前
8秒前
FRL完成签到 ,获得积分10
9秒前
fcsdg发布了新的文献求助10
11秒前
12秒前
xucc完成签到 ,获得积分10
12秒前
YY发布了新的文献求助10
12秒前
whou完成签到,获得积分10
13秒前
晓泽完成签到,获得积分10
14秒前
赝品也烂漫完成签到,获得积分10
14秒前
liv应助鳗鱼念薇采纳,获得10
14秒前
徐清风完成签到,获得积分10
15秒前
16秒前
隐形曼青应助辛涩采纳,获得10
16秒前
16秒前
一口吸十只猫完成签到,获得积分10
21秒前
渡s关注了科研通微信公众号
24秒前
在水一方应助husi采纳,获得10
25秒前
25秒前
28秒前
爆米花应助大碗采纳,获得10
28秒前
28秒前
28秒前
萧瑟的秋烟完成签到,获得积分10
29秒前
jeep先生发布了新的文献求助10
30秒前
开心市民小刘完成签到,获得积分10
31秒前
852应助标致万声采纳,获得10
31秒前
Gyaz发布了新的文献求助10
32秒前
32秒前
fcsdg完成签到,获得积分20
33秒前
chenchenchen发布了新的文献求助20
34秒前
36秒前
高分求助中
Manual of Clinical Microbiology, 4 Volume Set (ASM Books) 13th Edition 1000
Sport in der Antike 800
Aspect and Predication: The Semantics of Argument Structure 666
De arte gymnastica. The art of gymnastics 600
少脉山油柑叶的化学成分研究 530
Electronic Structure Calculations and Structure-Property Relationships on Aromatic Nitro Compounds 500
Berns Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2411617
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2106532
关于积分的说明 5323212
捐赠科研通 1833933
什么是DOI,文献DOI怎么找? 913812
版权声明 560875
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 488659