硅氧烷类物质用作有机朗肯循环系统工质时，冷端通常存在较高真空度，存在空气渗入的风险，可能对硅氧烷工质的热稳定性产生负面影响。本文以典型硅氧烷有机工质—八甲基三硅氧烷(MDM)为研究对象，通过搭建的有机工质热解实验平台，进行了空气渗入条件下，温度210℃~350℃区间、周期为72h的热应力实验。获得了在少量空气存在条件下，MDM分解的产物特征，评估了不同温度下的分解率。随后，结合反应分子动力学模拟（ReaxFF）揭示了O2、H2O在MDM氧化分解中的作用。进一步地，采用密度泛函理论，计算了O2、H2O以及生成的活性自由基参与MDM分解反应的吉布斯自由能垒。最后，结合一级反应动力学分析，评估了不同氧气、H2O含量对MDM分解表观活化能的影响。本研究对采用MDM作为系统工质的安全运用具有一定指导作用。相关成果以“Thermal stability of MDM and oxidative decomposition mechanism under the condition of air infiltration: A combined experimental, ReaxFF-MD and DFT study”为题，在“Energy”期刊发表。研究获得的主要结论如下：

1. 在250℃以上时，少量氧气存在将显著加速MDM的分解。促进气态产物CH2O、CO和CO2的生成，伴随液态聚合产物MD2M~MD4M、D3、D4和D5的生成增多。
2. O2倾向于通过抽氢反应造成MDM的初始分解，与CH3反应，促进小分子碳氧化物生成，与自由基中成键未饱和Si原子结合，促进Si-O链的延伸，从而促进聚合产物的生成。H2O倾向于与体系中的CH3自由基反应，生成CH4和OH自由基。
3. O2H、O、OH自由基与MDM反应时，更倾向于发生抽氢反应，及与Si原子结合生成Si-O键，其中，生成Si-O键的路径最具热力学优势。
4. 一级动力学分析显示，O2质量分数为0.27%和1.35%时，MDM分解表观活化能分别降低约4.2 kJ∙mol-1和9.3 kJ∙mol-1。H2O的质量分数为0.76%时，MDM分解表观活化能降低约12.9 kJ∙mol-1。