等温量热法研究9／7单基药的热分解行为.pdf

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1、火工品2015年o2月INITIATORS&PYR0TECHNICS2015年第1期文章编号：1003—1480(2015)01—0038．03等温量热法研究9／7单基药的热分解行为朱一举，丁黎，常海，刘文亮，祝艳龙，梁忆，安静(西安近代化学研究所，陕西西安，710065)摘要：采用微热量热仪(HFC)研究了9／7单基发射药的等温热分解动力学和样品质量对其分解的影响。实验结果表明：在热流达到峰值之前，9，7单基发射药热分解可以分成3个阶段，其机理函数均服从Mampelpower法则，初期的反应机理

2、为0级，中期为1／2级，后期为2／3级；增加样品的质量会缩短热流达到峰值的时间和反应深度，但是对初期的零级反应没有影响；初期分解的表观活化能Ea=145．5kJ／mol，指前因子lnA=29．7s～。关键词：发射药；微热量热仪；等温动力学；热分解；机理函数中图分类号：TQ562文献标识码：AStudyonThermalBehaviorof9／7Single-basePropellantbyIsothermalCalorimetricMethodZHUYi-ju，DINGLi，CHANGHai，LI

3、UWen—liang，ZHUYah-long，LIANGYi，ANJing(Xi’allModemChemistryResearchInstitute，Xi’all，710065)Abstract：Heatflowcalorimelry(HFC)WaSusedtostudytheisothermaldecompositionof9／7single-baSepropeUantandtheefectofsamplemassondecomposition．Theexperimentshowsthatbe

4、forethemaximalvalueofheatflOW,thedecompositionreactionmechanismof9／7single-basepropellanthavethreestages，whichobeysMarnplepowerlawwiththeinitialstagen-0，themiddlestagen=l／2andthelaStstagen=2／3．IncreaSingsamplemasswillshortenthetimeandconve~iondegreeof

5、maximalheatflow,buthavenoefectonzeroorderreactionofinitialstage．Ininitialstage，theactivationenergyEais145．5kJ／molandpre-exponentialfactorlnAis29．7s一．Keywords：Gunpropellant：Heatflowcalorimetry；Isothermalkinetics；Isothermaldecomposition；Mechanismfunctio

6、n发射药中含有的硝酸酯(主要是NC)在常温贮力变化，根据气体状态方程获得了标准状态下单位质存条件下会发生缓慢的热分解，其产生的热量和分解量放气量与时间的关系，通过数据分析获得了分解深产物(主要是No2)又会加速硝酸酯的分解，因此热度为0~50％范围内的动力学参数。等温量热法是研究分解是发射药热安定性的主要影响因素。衡淑云、韩热分解性能和评价热安定性的重要手段之一，本文选芳等【lJ对不同温度下分别老化不同时间的高能硝铵发择等温量热法研究发射药的热分解。射药、太安发射药和硝基胍发射药进行了有效安定剂微

7、热量热仪(I-IFC)能实时地监测等温条件下含含量的跟踪测试，通过数据分析获得了有效安定剂消能材料热分解所放出的微小热流，结果可准确反映含耗反应的动力学参数。何少荣、张林军等圆用“拉瓦能材料在等温环境中的热行为。本文采用C80型装置”在不同温度下跟踪了CL一20全分解过程中的压微热量热仪对9／7单基药的热分解动力学进行研究。收稿日期：2014．10-17作者简介：朱一举(1990．)，男，在读硕士研究生，从事含能材料性能研究。2015钲02火工品39应深度0~0．65为研究范围，图2是4个温度下反

8、应深1实验度在o~0．65范围内反应深度与时间的关系曲线。2．2分解反应机理函数的确定1．1试样化学反应动力学方程：9／7单基药为制式药，主要组成为硝化棉、二苯：厂(1(1)胺和挥发分。通过变量分蓠并进行积分获得：1．2实验装置和条件fdaJ而厂(=kt或g()：=ktf21实验用法国SETRAM公司C80型微热量热仪，实验温度分别为1250C、130~C、135~C和140~C，样式(1)～(2)中：)和)分别为机理函数品量约为20mg，样品池为8mL的高压不锈钢样品池。的微分形