RDX和HMX的热分解III.分解机理

简述RDX和HM X热分解的各种机理,其热分解的初始过程是N-N和C-N键断裂的竞争反应,试验条件和样品相态等因素影响竞争过程。用DSC-FT IR联用技术和热裂解原位池/FT IR分析了主要分解气相产物和凝聚相中主要官能团的变化。结果表明,RDX和HM X热分解的主要分解气相产物为N2O,CH2O,CO,CO2,H2O和HCN。RDX的分解气相产物CH2O和H2O红外吸收率的温度关系曲线都产生双峰,RDX基团-NNO2的吸收带1 589 cm-1和1 278 cm-1有两个不同速率的变化过程。用N-N键和C-N键竞争断裂的观点解释了RDX与HM X热分析和产物分析的结果。     

热红联用研究AP与RDX和HMX混合体系的热分解

用DSC—TG—FTIR（热红）联用研究了RDX／AP，HMx／AP，RDx／HMx和RDX／HMX／AP混合体系的热分解，测定和比较了它们的热分析特征量和分解气相产物。结果表明，AP与RDX和HMX之间存在强烈的相互作用，尤其是与后者的作用更强烈。在AP（不含碳）分解的温度区间，混合体系的分解也出现CO、CO2和CH2O等碳氧化物，说明体系中RDX和HMX分解的部分产物或残渣与AP同时分解。     

RDX和HMX的热分解I.热分析特征量

用PDSC和TG-DTG研究了RDX和HMX的热分解,探讨了各种试验条件,包括试样量、升温速率和动静态高压等的影响。在分解过程中相态变化引起反应的加速是HMX的分解较RDX剧烈的主要原因,HMX的自加热和自催化也因此变得较RDX更显著。     

热红联用研究AP与RDX和HMX混合体系的热分解

用DSC-TG-FTIR(热红)联用研究了RDX/AP,HMX/AP,RDX/HMX和RDX/HMX/AP混合体系的热分解,测定和比较了它们的热分析特征量和分解气相产物.结果表明,AP与RDX和HMX之间存在强烈的相互作用,尤其是与后者的作用更强烈.在AP(不含碳)分解的温度区间,混合体系的分解也出现CO、CO2和CH2O等碳氧化物,说明体系中RDX和HMX分解的部分产物或残渣与AP同时分解.     

NEPE推进剂的热分解研究(Ⅲ)HMX/RDX/AP-NEPE推进剂的热分解

采用快速热裂解原位反应池(气体原位反应池)／快速扫描傅里叶变换红外光谱仪(RSFT-IR)和固体原位池/RSFT—IR联用技术，实时测定了HMX／RDX／AP—NEPE推进剂气相及凝聚相热裂解产物，获得了在线性升温条件下该推进剂的热分解特征。研究表明，AP对其热分解过程有明显的催化作用。     

铝粉粒度对RDX热分解动力学的影响

采用DSC研究了10.7μm、2.6μm和40 nm铝粉对RDX热分解的影响.结果表明,微米铝粉对RDX的热分解基本没有影响;40 nm铝对RDX的一次分解和二次分解均有明显的促进作用;随着40 nm铝含量的增加,RDX的二次分解峰凸显出来并提前,峰形变得尖锐;当40 nm铝质量分数为30％时,二次分解峰掩盖一次分解峰...     

RDX和HMX的热分解II.动力学参数和动力学补偿效应

用DSC、DTA和TG-DTG技术测定了RDX和HMX热分解的动力学参数。RDX和HMX在不同的分解阶段有不同的动力学参数和机理函数,其分解过程和动力学参数受试验条件、样品状态和试验方法的影响很大,但这些参数之间存在"动力学补偿效应"和"等动力学点"。     

含RDX高能硝胺发射药的热分解动力学补偿效应

为了解高能硝胺发射药的热分解特性和动力学补偿效应,用高压DSC测试了含5组16种发射药的热分解行为,通过Kissinger方程获得了双基药和含RDX高能硝胺发射药的热活化能(Ea)和指前因子(A),讨论了其动力学参数的补偿效应。结果表明,含RDX高能硝胺发射药配方中的NC/NG和RDX的热分解反应动力学参数间存在动力学补偿效应,说明NC/NG和RDX的热分解反应分别有各自不同的反应过程或者由各自不同的速度决定步骤,不受配方中其他组分的影响。     

RDX和HMX的热分解Ⅱ．动力学参数和动力学补偿效应

用DSC、DTA和TG-DTG技术测定了RDX和HMX热分解的动力学参数。RDX和HMX在不同的分解阶段有不同的动力学参数和机理函数，其分解过程和动力学参数受试验条件、样品状态和试验方法的影响很大，但这些参数之间存在“动力学补偿效应’’和“等动力学点”。     

RDX热分解研究

为了更加全面的探究黑索今(RDX)热安全性,利用绝热加热法及DSC-TG-DTG法两种实验方法分析了RDX的热分解过程。通过对比两种实验方法可以总结出RDX在密闭条件下热分解初始速度比在开放系统中低5.4℃,实验条件对分解过程及相关参数影响较大。     

RDX和HMX单晶的压痕断裂韧性

使用纳米压痕仪在HMX、RDX单晶表面进行压痕实验,并用不同压痕方程计算了单晶的断裂韧性.计算得到HMX晶体(010)面与RDX晶体(020)、(210)面间断裂韧性分别力0.092543、0.097387、0.10072 MPa·m1/2.结果表明,实验单晶的KIC值遵循Palmqvist系裂纹系统shetty方程,...     

RDX和HMX晶体压制方程的对比研究

分别选取经过不同重结晶工艺处理的RDX和HMX晶体和一种工业级原料颗粒样品进行准静态压制实验，由实验应力／位移曲线获得压制曲线，采用Kawakita和Heckel方程对压制曲线进行拟合。结果表明，拟合所得的常数具有模量倒数量纲，能区分重结晶和原料样品，用作含能晶体品质评价的定量参数。比较两个压制方程的模拟情况，对RDX颗粒两个方程均拟合得很好，而对HMX颗粒存在一定的误差，尤其是Heckel方程误差较大。选取压制过程的形变破碎阶段的数据所得结果其区分度有明显提高，同时两个方程的拟合情况均得到明显改善。对于含能材料颗粒，Kawakita方程更合适。     

纳米HMX基PBX的热分解特性

采用溶液-水悬浮法,通过控制水料比、反应温度、搅拌速度等因素制备了纳米HMX基PBX。使用热重(TG)/差示扫描量热(DSC)同步热分析仪研究了其热分解特性。结果表明,纳米HMX基PBX热分解反应的DTG峰温、活化能和放热量分别为557.5K、270.5kJ/mol和816.3J/g;与微米HMX基PBX相比,纳米HMX基PBX的DTG峰温延后3.7K,活化能提高86.9kJ/mol,放热量增加158J/g。在558.3K以下,纳米HMX基PBX的安定性优于微米HMX基PBX。     

掺杂硝酸镍的RDX炸药混合物的热分解性能的研究

采用差示扫描量热分析（DSC）和热重（TG）分析法,研究了含不同质量比硝酸镍/RDX混合物的热分解性能。通过Ozawa法和NL-INT法对4种不同混合物的表观活化能进行了计算。实验结果表明,随着硝酸镍含量的增加,混合物的热分解分成两个阶段,且吸热和放热量逐渐减小。4种混合物的表观活化能结果表明,随着硝酸镍含量的增加,分解活化能值逐渐减小,热稳定性逐渐变差。     

HMX熔点与所含杂质RDX含量的估测

为了确定影响HMX熔点的因素, 采用毛细管数字熔点仪和差示扫描量热仪进行了纯品RDX和HMX试样的熔点实验.通过在丙酮中重结晶的方式,制备了含有RDX的HMX试样,并不断增大RDX含量,测试了该系列重结晶试样的熔点.结果表明,影响熔点的主要因素是试样中的有机杂质含量和重结晶情况.RDX在HMX中的质量分数为0～25%和94%～100%时,有机杂质含量与相应的熔点呈线性关系,说明根据熔点可大致判断HMX中杂质RDX的含量.     

惰性溶剂中黑索今的热分解机理

根据溶剂对 RDX热分解行为的不同影响可将溶剂分为活性和惰性两类。活性溶剂加速 RDX热分解 ,惰性溶剂对 RDX热分解速率无影响或因其粘度较大而降低了热分解速率。本文用布氏压力法研究了 RDX在惰性溶剂中热分解机理 ,补充了许多二级反应 ,借助这些二级反应用初始步断裂 N- NO2 键机理较好地解释了溶剂粘度对 RDX热分解速率的影响和 RDX在苯中浓度对放气量及反应中间产物亚硝基黑索今得率的影响。所提出的机理丰富、完善、发展了二元硝胺炸药热分解理论     

一种判定RDX热分解机理函数与热安全性的方法

将DSC、TG数据与Malek法相结合研究了RDX的热分解,得到外延起始温度Le0、拐点温度T、峰顶温度Tp、分解终止温度Tf、分解焓变ΔH、表观活化能E、指前因子A、反应级数n、热爆炸临界温度Tb和自加速分解温度TSADT;利用TG热分析得到RDX热分解的起始分解温度T0、质量损失Δm%、最大质量损失速率及对应的温度...     

RDX和HMX晶体压制方程的对比研究

分别选取经过不同重结晶工艺处理的RDX和HMX晶体和一种工业级原料颗粒样品进行准静态压制实验,由实验应力/位移曲线获得压制曲线,采用Kawakita和Heckel方程对压制曲线进行拟合.结果表明,拟合所得的常数具有模量倒数量纲,能区分重结晶和原料样品,用作含能晶体品质评价的定量参数.比较两个压制方程的模拟情况,对RDX颗粒两个方程均拟合得很好,而对HMX颗粒存在一定的误差,尤其是Heckel方程误差较大.选取压制过程的形变破碎阶段的数据所得结果其区分度有明显提高,同时两个方程的拟合情况均得到明显改善.对于含能材料颗粒,Kawakita方程更合适.     

β-环糊精与RDX,HMX的包合研究

通过测定溶液的紫外吸收光谱,得到了β-环糊精(β-CD)与RDX,HMX的最佳包合比为1∶1;采用饱和溶液法对β-环糊精与含能材料RDX,HMX进行包合,得到了β-环糊精与RDX、HMX的固体包合产物;通过测定固体产品的X-射线衍射,证明了包合物的形成。     

四硝基并哌嗪的催化热分解及机理研究

采用高压差示扫描量热法(PDSC)、热重分析法(TGA)和快速扫描傅里叶变换红外光谱法(FT-IR),研究了四硝基并哌嗪(TNAD)的热分解机理,并采用FT-IR技术和TG/MS(质谱)联用分析了TNAD热分解过程的凝聚相变化,确认其热分解机理与化学反应过程。研究表明,在1MPa压力下TNAD的分解过程较简单,无熔融吸热峰出现,属固相分解,主要放热峰出现在212.5～251.7℃。NTO-Pb、TNAD/φ-Pb、β-Cu和AD-Cu等铅铜盐对TNAD的催化作用明显,都能使其热分解反应提前,相比之下,β-Cu和NTO-Pb催化效果更好。炭黑、Al_2O_3、Al等添加剂对TNAD起到稀释作用,缓和了分解放热过程,可起到稳定燃烧的作用。TNAD热分解主要有2个历程,分解过程中产生的主要气体产物为HCHO、NO、HCN和-C2_H_2、-CHO等碎片离子。