2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学

在程序升温条件下,用DSC研究了2,5,7,9-四硝基-2,5,7,9-四氮杂双环[4,3,0]壬酮-8的放热分解反应动力学参数.表明该反应的微分形式的动力学模式函数、表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为3(1-α)[-ln(1-α)](2)/(3), 204.7 kJ/mol 和 1020.89 s-1.该化合物的热爆炸临界温度为188.81℃.反应的活化熵(ΔS≠)、活化焓(ΔH≠)和活化自由能(ΔG≠)分别为141.6 J/(mol*K), 200.9 kJ/mol 和136.8 kJ/mol.     

柠檬酸铈的热分解机理及反应动力学

在程序升温条件下,用DSC、TG/DTG、固相原位反应池/FTIR联用技术,研究了柠檬酸铈的热行为、分解机理和常压非等温分解反应动力学参数,获得了相应的动力学方程.结果表明,柠檬酸铈的热分解反应存在1个脱水吸热阶段(Stage Ⅰ)和2个放热阶段(Stage Ⅱ和Ⅲ);主放热分解阶段(Stage Ⅱ)的表观活化能Ea和指前因子A分别为148.59kJ/mol和1011.64s-1;动力学方程可表示为:dα/dt=1011.81(1-α)[-ln(1-α)]1/3e-1.79×104/T;反应机理服从n=2/3的Avrami-Erofeev方程.由加热速率β→0的DSC曲线的初始温度(Te)和峰温(Tp)计算得柠檬酸铈的热爆炸临界温度值Tbc和Tbp分别为527.09K和542.71K.反应的△S≠、△H≠和△G≠分别为:16.82J·mol-1·K-1、163.11kJ/mol和158.74kJ/mol.     

TNAE的合成和热分解动力学

以尿素和乙二醛为原料,经缩合、硝化和水解反应合成了含能化合物TNAE。用差示扫描量热法(DSC)研究了TNAE的热行为,测定了TNAE在不同升温速率(5、10、15、20和25K/min)下的分解峰温。用Kissinger和Ozawa方法计算了TNAE放热分解反应的表观活化能(Ek和Eo)和指前因子(A),用热力学方程计算了TNAE放热分解反应的的活化焓(△H≠)、活化熵(△S≠)和活化吉布斯自由能(△G≠)。结果表明,TNAE对热不稳定,△H≠、△S≠和△G≠值分别为147.93kJ/mol、54.52J/(K·mol)、125.86kJ/mol。     

太根发射药的非等温热分解反应动力学

采用热重分析(TG)技术研究了含二缩三乙二醇二硝酸酯(TEGDN,太根)和硝化甘油(NG)的双基发射药TG0604在常压动态气氛下的非等温热分解反应动力学.结果表明,TG0604的热分解过程分两个阶段,第Ⅰ分解阶段反应机理服从一级Mample法则,动力学参数:Ea=79.09kJ·mol-1,A=107.40s-1,动力学方程为dα/dt=107.40(1-α)e-0.95×104 /T;第Ⅱ分解阶段的反应机理服从三级化学反应,F3,减速型a-t曲线,动力学参数:Ea=214.79kJ·mol-1,A=1021.49s-1,动力学方程为dα/dt=1021.19(1-α)3e-2.58×104 /T.由加热速率β→0的DTG曲线的初始温度(Te)和峰温(Tp)计算出太根发射药TG0604的热爆炸临界温度值Tbe和Tbp分别为461.51K和478.14K.计算两个阶段的△S≠、△H≠和△G≠值,第Ⅰ阶段分别为-86.70J·mol-1·K-1、80.54kJ·mol-1和417.98kJ·mol-1;第Ⅱ阶段分别为214.78J·mol-1·K-1、236.95kJ·mol-1和136.07kJ·mol-1.     

TEX色谱分析条件的建立及热稳定性研究

为研究4,10-二硝基-2,6,8,12-四氧杂-4,10-二氮杂四环[5.5.0.05,903,11]十二烷(TEX)的稳定性,建立了TEX的高效液相色谱(HPLC)分析方法,采用TG-DTG和DSC研究了TEX的热行为,测定了不同升温速率(5、10、15、20和25K/min)下TEX的分解峰温,用Kissinger方法计算了TEX放热分解反应的表观活化能(Ek)和指前因子(A),用热力学方程计算了TEX放热分解反应的活化熵(△S≠)、活化焓(△H≠)和活化吉布斯自由能(△G≠)。结果表明,TEX对热较稳定,其热分解反应的△S≠、△H≠和△G≠值分别为501.03J/(K·mol)、432.48kJ/mol、145.26kJ/mol。     

氢氧化锆非等温热分解动力学研究

利用TG-DTG-DSC技术研究了氢氧化锆非等温热分解过程,应用模型法和非模型法对热分解过程进行了动力学分析,建立了动力学函数,得到了氢氧化锆热分解反应机理。氢氧化锆在氮气中热分解的活化能E=71.26 kJ/mol,指前因子lgA=18.20,机理函数积分式g(α)=[-ln(1-α)]4,微分式f(α)=(1-α)[-ln(1-α)]-3/4,反应机理为随机成核和随后生长。     

CL-20的催化热分解行为及非等温分解反应动力学

在程序升温条件下,用DSC、TG研究了CL-20、CL-20/PbCO3、CL-20/邻苯二甲酸铅(φ-Pb)和CL-20/2,4-二羟基苯甲酸铅(β-Pb)体系的热分解行为.采用6种微分、积分动力学分析方法计算了它们的热分解反应动力学参数.结果表明,CL-20、CL-20/φ-Pb、CL-20/β-Pb的热分解机理函数均为Avrami-Erofeev方程,其微分形式为f(α)=4(1-α)[-ln(1-α)]3/4,分解机理是随机成核和随后生长,n=1/4.     

玉米秸秆热解特性及动力学分析

以玉米秸秆为原料, 利用热重分析法研究其热解的特性及动力学。根据TG和DTG曲线, 研究玉米秸秆的热解特性, 采用Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)两种等转化率法计算玉米秸秆热解的活化能, 并结合主曲线法和Coats-Redfern(C-R)法探讨了玉米秸秆热解遵循的机理方程。研究结果表明: 玉米秸秆热解过程可分为干燥脱水、过渡、主热解和炭化4个阶段, 随着热解升温速率增大, TG和DTG曲线向高温侧偏移; 利用FWO和KAS法计算得到的表观活化能分别为181.7和181.5 kJ/mol; 利用主曲线法和C-R法求解出玉米秸秆热解的机理方程遵循Avrami-Erofeev方程, 当α=0.1~0.5时, n=3, f(α)=1/3(1-α)[-ln(1-α)]^-2; 当α=0.5~0.7时, n=2, f(α)=1/2(1-α)[-ln(1-α)]^-1。     

高燃速推进剂GATo的热安全性分析

为研究高燃速推进剂改铵铜(GATo)的热安全性,采用差示扫描量热(DSC)法和热重(TG)法分析了GATo推进剂的热分解过程,计算了其热分解活化能(E_a)、指前因子(A)、分解温度(t_(e0))、热爆炸临界温度(t_0)及热力学参数,并测试了压伸成型管状GATo及含溶剂GATo推进剂药浆的5s延滞期爆发点及热爆发反应参数。结果表明,采用Kissinger法计算得到GATo推进剂的热分解活化能为139.1kJ/mol,指前因子为7.5×10~(15)s~(-1),分解温度为172.0℃;根据Hu-Zhao-Gao法计算得到GATo推进剂的热爆炸临界温度为182.8℃,低于RDX-CMDB推进剂GHT及GHQ;在升温速率为10℃/min时,GATo推进剂分解峰值温度的活化自由能(ΔG~≠)为113.8kJ/mol,活化焓(ΔH~≠)为135.3kJ/mol,活化熵(ΔS~≠)为29.7J/(K·mol)~(-1);压伸成型管状GATo与含溶剂GATo药浆的5s延滞期爆发点分别为231和234℃,热爆发分解反应活化能分别为112和132kJ/mol,表明溶剂对其热爆发分解反应活化能有较大影响。     

配位聚合物[Cu(py)_2(m-bdc)]_n的合成、晶体结构及热分解动力学

采用溶剂扩散法合成了过渡金属配位聚合物:[Cu(py)2(m-bdc)]n(m-bdc=间苯二甲酸,py=吡啶),根据X-单晶衍射给出配合物的结构,该配合物是由间苯二甲酸根桥连的具有二维无限网状结构的聚合物,为单斜晶系,P 21/c空间群,晶胞参数:a=1.0017(5)nm,b=1.1358(6)nm,c=1.7014(7)nm,α=γ=90°,β=114.38(2)°,V=1.7631(15)nm3,Z=15,Dc=1.454 g·cm-3。应用非等温动力学研究技术研究了配合物的热分解机理,采用Ozawa法和KAS法给出了配合物热分解过程的活化能(Ea),用主曲线法得到了配合物热分解过程的机理函数积分式G(α)。结果表明:[Cu(py)2(m-bdc)]n在170℃开始分解,420℃分解结束。[Cu(py)2(m-bdc)]n的分解过程分两个阶段完成,两个分解阶段的表观活化能分别为72.971 kJ·mol-1,179.012 kJ·mol-1;机理函数的积分式分别为:G(α)=(-ln(1-α))0.48(1)、G(α)=(-ln(1-α))0.83(2)。     

An Investigation on Thermal Decomposition of DNTF‐CMDB Propellants

The thermal decomposition of DNTF‐CMDB propellants was investigated by pressure differential scanning calorimetry (PDSC) and thermogravimetry (TG). The results show that there is only one decomposition peak on DSC curves, because the decomposition peak of DNTF cannot be separated from that of the NC/NG binder. The decomposition of DNTF can be obviously accelerated by the decomposition products of the NC/NG binder. The kinetic parameters of thermal decompositions for four DNTF‐CMDB propellants at 6 MPa were obtained by the Kissinger method. It is found that the reaction rate decreases with increasing content of DNTF.     

CL-20/DNT共晶炸药的制备及其性能研究

以丙酮为溶剂,通过蒸发结晶法制得六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)/二硝基甲苯(DNT)共晶炸药。利用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和热重/差示量热法(TGA/DSC)研究了共晶炸药的形貌、结构和热分解特性,测试了CL-20/DNT共晶炸药的机械感度和5s爆发点温度,并计算了其爆轰性能。结果表明,共晶炸药的微观形貌不同于原料CL-20,呈条状晶体;衍射峰明显不同于CL-20/DNT物理混合物的衍射峰,表明有新物相生成。在DSC曲线上,CL-20/DNT共晶几乎没有DNT的熔化吸热峰,而CL-20/DNT物理混合物中有明显的熔化峰,且二者的放热峰峰形和峰位不同;与原料CL-20相比,共晶炸药的分解峰温提前了21℃,放热量(ΔH)和最大热流量(Qmax)分别增加了39%和104%。与CL-20/DNT物理混合物相比,共晶炸药的5s爆发点温度和表观活化能分别增加3.9℃和65.7kJ/mol,撞击感度降低88.9%,摩擦感度降低40%,说明共晶炸药热稳定性增强。CL-20/DNT共晶炸药的理论爆速达到8 340m/s。     

三羟甲基丙烷三硝酸酯的热分解性能

利用高压DSC研究了三羟甲基丙烷三硝酸酯(TMPTN)的热分解特性.结果表明,尽管TMPTN与硝化甘油(NG)和三羟甲基乙烷三硝酸酯(TMETN)的结构相似,但TMPTN的热分解特性完全不同于NG和TMETN.常压下, TMPTN有两个峰,一个是熔化吸热峰,另一个是分解放热峰,而NG则是一个熔化吸热峰,TMETN是一个分解放热峰,没有熔化吸热峰;在高压下, TMPTN也有一个熔化吸热峰和一个分解放热峰,只是熔化吸热峰相对没有常压下的明显,随着压力的不同,峰形、峰温、放热量都明显不同.同时对TMPTN的分解机理进行了初步分析,并获得了TMPTN的热分解反应动力学参数.     

木质素磺酸钙热行为初步研究

采用差示扫描量热分析 (DSC)、热重分析 (TG)和升温红外光谱研究木质素磺酸钙的热行为 ,发现在室温到 40 0℃的范围内 ,木质素磺酸钙有三个主要的转变。第一个转变发生在较低温度范围内 ,可能与木质素磺酸钙的脱水和甲醛等小分子的反应相关 ;第二个转变的转变峰顶温度在 30 0℃附近 ,与木质素的高温缩合反应相关 ;第三个转变为热分解反应 ,与第二个转变紧密相接。文章认为 ,由木质素磺酸钙的升温DSC曲线可以大致了解其热历史     

苯氨基甲酸甲酯热解制备苯基异氰酸酯的非等温动力学

采用热分析与红外联用技术对苯氨基甲酸甲酯(MPC)热解历程进行分析,结果表明,苯氨基甲酸甲酯的热解过程是一步生成苯基异氰酸酯同时释放出甲醇气体. 进一步对该热解反应进行了非等温动力学研究,对MPC的热解数据采用Flynn-Wall-Ozawa法计算得到反应活化能. 采用5种方法考察反应动力学参数,结果表明,MPC热解机理为相边界反应模型,机理函数为G(a)=a1/3,热解反应活化能E=20.52 kJ/mol,指前因子lgA=2.23,动力学方程为a1/3= 169.82exp[20.52′103/(8.314T)]t.     

加巴喷丁的热分解过程及动力学

采用热重法(TG)和差示扫描量热法(DSC)测定加巴喷丁(GBP)在氮气氛和空气氛中的热分解过程,测定GBP、热分解过程中不同阶段残余物和气化物的红外光谱,探讨GBP的热分解机理.根据不同升温速率下的热重曲线计算GBP热分解反应的动力学参数,采用Dakin方程推算GBP在各种温度下的预期寿命.结果表明,GBP的热分解过...     

9518树脂/玻璃纤维织物复合材料的性能研究

采用流变仪、DSC、TGA等方法研究了9518树脂的流变性能、玻璃化转变温度和热分解温度,流变试验结果表明温度从30℃升到150℃时粘度下降,120℃变化到150℃时凝胶时间缩短。DSC曲线表明在174℃环氧树脂与氰酸酯发生交联反应,玻璃化转变温度为228℃。TGA曲线表明9518树脂的起始分解温度为260℃,EW220/9518和SW220/9518复合材料的力学性能良好,150℃下EW220/9518复合材料的力学性能保持率86%。     

聚对苯二甲酸甲二酯的热分解行为及其动力学研究

研究了惰性气氛下聚对苯二甲酸甲二酯(PMT)的非等温热分解行为及其动力学,并与聚对苯二甲酸丁二酯 (PBT)进行了对比。研究发现,PMT的热降解过程包括两个主要失重阶段,其热分解反应不是一级反应。第一阶段的起始分解温度较低是由于产物的分子链末端基中含有Br或Cl能催化聚合物的降解反应;第二阶段为分子链主体的热分解过程,由于分子链中苯环的密度较大,分子链的热稳定性比具有较低苯环密度的PBT要高。而PBT的降解失重过程仅为一个阶段,为一级反应。     

O-3-氯-2-丙烯基羟胺热危险性及其淬灭研究

为研究O-3-氯-2-丙烯基羟胺(简称氯代胺)的热危险性及其淬灭,采用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(Phi-TEC)对其进行了测试.DSC测试结果表明,与气氛、升温速率相比,样品质量对氯代胺热危险性的影响较大,当氯代胺质量超过1 mg时,热分解过程中会出现爆炸性放热.在样品质量为0.56 mg、升温速率为4 ℃...     

超级铝热剂Al/Fe_2O_3对硝化棉热分解特性的影响

采用水热法制备了纳米Fe_2O_3,并用超声分散法将其与纳米Al颗粒复合制备了超级铝热剂Al/Fe_2O_3,利用X-射线粉末衍射(XRD)、透射电子显微镜(TEM)、扫描电镜及能量散射光谱仪(SEM-EDS)对复合物的物相、组成、形貌和结构进行了分析表征,采用差示扫描量热法(DSC)和热红联用技术(TG-FTIR)研究了Al/Fe_2O_3对硝化棉(NC)热分解过程的影响。结果表明,Al/Fe_2O_3-NC和NC的热分解过程遵循Avrami-Erofeev方程f(α)=1.5(1-α)[-ln(1-α)]1/3;超级铝热剂Al/Fe_2O_3可降低硝化棉的表观活化能、临界点火温度和临界爆炸温度,在促进硝化棉O-NO_2键断裂和凝聚相二次自催化反应中起到至关重要的作用。