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DAP-4/TKX-50混合物的热分解机理
引用本文:张坤,冯博,王晓峰,尚宇,席鹏,潘文,冯晓军.DAP-4/TKX-50混合物的热分解机理[J].含能材料,2022,30(7):673-680.
作者姓名:张坤  冯博  王晓峰  尚宇  席鹏  潘文  冯晓军
作者单位:西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065,西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065
基金项目:国家自然科学基金(U2141202)
摘    要:为详细探究高氯酸铵基分子钙钛矿型含能材料(H2dabco)(NH4)(ClO43(DAP-4),/5,5"-联四唑-1,1"-二氧二羟铵(TKX-50)混合物的热分解特性(其中H2dabco2+为1,4-二氮杂双环[2.2.2]辛烷-1,4-二鎓离子),采用差示扫描量热法-热重/质谱/傅里叶红外光谱联用技术对比分析了DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物的热分解特性和气体产物,利用固体原位红外技术对DAP-4、DAP-4/TKX-50混合物凝聚相特征基团随温度的变化进行了研究,最后推测出了DAP-4/TKX-50混合物热分解机理。结果表明,DAP-4与TKX-50混合后,DAP-4对TKX-50的热分解影响较小,TKX-50热分解产生的热量使DAP-4可逆相变吸热峰消失,但几乎不影响其高温下的热分解;DAP-4/TKX-50混合物热质量损失分为2个阶段,第一阶段质量损失为43.4%,第二阶段质量损失为52.4%,分解残渣剩余4.2%;DAP-4热分解产生的气体产物主要有NH3、H2O、HNCO、HCN、CO、HCl和CO2,DAP-4/TKX-50混合物热分解产生的气体产物主要有H2O、NO、N2O、HCl、NH3、N2、HNCO、HCN、CO和CO2。DAP-4/TKX-50混合物的热分解机理为:TKX-50分子内发生氢离子可逆转移,生成羟胺和1,1′-二羟基-5,5′联四唑(BTO);羟胺在高温下再继续分解为小分子气体,BTO分解产生的碎片部分聚合成偶联产物;最后,DAP-4离子键断裂,笼状骨架瞬间坍塌,强还原性和强氧化性气体组分在高温下发生剧烈氧化还原反应,并释放大量热。

关 键 词:DAP-4/TKX-50混合物  DSC-TG/MS/FTIR  气体产物  热分解机理
收稿时间:2022/3/27 0:00:00
修稿时间:2022/5/30 0:00:00

Thermal Decomposition Mechanism of DAP-4/TKX-50 Mixtures
ZHANG Kun,FENG Bo,WANG Xiao-Feng,SHANG Yu,XI Peng,PAN Wen and FENG Xiao-jun.Thermal Decomposition Mechanism of DAP-4/TKX-50 Mixtures[J].Chinese Journal of Energetic Materials,2022,30(7):673-680.
Authors:ZHANG Kun  FENG Bo  WANG Xiao-Feng  SHANG Yu  XI Peng  PAN Wen and FENG Xiao-jun
Abstract:
Keywords:DAP-4/TKX-50 mixtures  DSC-TG/MS/FTIR  gas products  thermal decomposition mechanism
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