[发明专利]基于燃烧动力学参数的沥青组分热稳定性评价方法

摘要

本发明是一种基于多种升温速率的沥青四组分燃烧动力学评价的新方法，属于沥青材料技术领域，解决目前基于单一升温速率难以模拟实际火灾时升温速率可变性、计算燃烧动力学参数可靠性差、难以客观评价沥青各组分热稳定性、不能深入评价沥青燃烧动力学特性的问题。本发明首先从沥青中分离四个组分，并分别进行工业和元素分析；在空气中对进行热重分析，以三种升温速率从室温升至800℃，获得TG‑DTG曲线；划分不同燃烧阶段，采用微分法和积分法分别计算不同燃烧阶段动力学参数，并进行互相校核；最后，观察燃烧残留物表面微观形貌，测试元素组成及其含量，比较沥青各组分不同燃烧阶段动力学参数，评价沥青四组分热稳定性，从组分层次揭示沥青燃烧特性。

主权项

1.本发明是一种基于燃烧动力学参数的沥青组分热稳定性评价方法，其特征在于该方法的具体步骤如下：(1)从沥青中分离饱和分、芳香分、胶质和沥青质四个组分，记录各组分的含量，并对各组分分别进行工业分析和元素分析，了解各组分的挥发分、灰分、固定碳、水分的含量，以及C、H、N、S元素的含量；(2)采用热重‑差热同步分析仪在空气气氛下对各组分进行热分析试验，以5℃/min、10℃/min和15℃/min三种不同升温速率从室温升至800℃，分别获得各组分在不同升温速率下的TG‑DTG曲线；(3)根据沥青各组分在不同升温速率下的DTG曲线划分不同燃烧阶段，基于TG数据采用Kissinger微分法和Flynn‑Wall‑Ozawa积分法分别计算四组分在不同燃烧阶段的活化能和指前因子，对两种方法的计算结果进行相互校核；(4)采用扫描电镜和能谱分析仪，观察沥青四组分燃烧残留物表面碳化层微观形貌，并测试燃烧残留物中元素组成及各元素含量；(5)比较沥青各组分不同燃烧阶段所计算的活化能和指前因子，并结合沥青各组分工业分析和元素分析试验结果，综合评价沥青四组分在不同燃烧阶段的热稳定性。