近似绝热条件下含酸DNT、TNT热分解过渡到热爆炸的实验研究

研究了近似绝热条件下含酸DNT、TNT模拟试样及生产现场采集试样从热分解过渡到热爆炸的热行为。讨论了TNT安全生产工艺参数。     

NTO稀土金属盐热爆炸临界温度研究

确定了 NTO 五种稀土金属盐对热的抵抗能力及其在常规炸药奥克托今、黑索今、泰安、特屈儿中的相对位置。本文利用小药量固体炸药热爆炸临界温度测定法进行了实测,并利用 Frank-Kamentskii 方程、中国学者胡荣祖等人提出的非等温 DSC 曲线方法进行了计算。实测值、计算值基本吻合、其耐热性顺序为:HMX>RDX>Pr(NTO)_3>PETN>La(NTO)_3=Nd(NTO)_3=Sm(NTO)_3>Tetryl>Ce(NTO)_3     

甲基肼苦味酸盐的合成与性能

将苦味酸与液体推进剂甲基肼进行反应,合成了甲基肼苦味酸盐,通过元素分析、红外光谱分析、核磁共振对其结构进行了表征,利用TG-DTG和DSC对其热分解性能进行了分析;利用Kissinger法研究了甲基肼苦味酸盐的热分解并计算了其热分解活化能,通过非等温DSC曲线的特征数据计算了其热爆炸临界温度。结果表明,甲基肼苦味酸盐热分解主要发生在170.8～225.3℃之间,其分解过程为放热反应,熔点约为120℃,其非等温动力学方程式为ln(β/T~2_p)=-15.393(1/T_p)+23.288,热分解活化能E为127.98kJ/mol,指前因子ln(A/s~(-1))为26.04,热爆炸临界温度T_b为171.33℃;甲基肼苦味酸盐具有合成工艺简单、反应快速及热稳定性良好等特点,可用于甲基肼的报废处理及再利用。     

快/慢烤试验中复合推进剂内部温度场的分布

为了研究不同烤燃条件下复合推进剂(PBT/HMX/Al/AP/BU)的响应特性,采用DSC研究了复合推进剂及单组分的热分解特性。复合推进剂的初始分解温度为187.27℃,单组分中BU初始分解温度最低,为192.95℃,表明复合推进剂的热分解过程是从BU开始;分别测量了在快/慢烤试验中,复合推进剂内部温度的变化。结果表明:1)快烤试验中,样品内部温度分布极不均匀。点火90 s后,样品发生反应,此时样品中心的温度为85℃,钢管端盖破裂,样品发生燃烧反应。2)慢烤试验中,样品内部温度分布均匀,几乎无温度差,样品发生反应时,样品内部温度与环境温度均为133℃,试验后样品钢管完全破碎,样品发生了爆轰。由此可见,慢烤试验中,由于样品内部温度分布均匀,发生反应时,大部分样品都处于临界反应温度,一旦激发,破坏效应比快烤试验更严重。     

含AP的浇铸PBX炸药的热安全性

用自行研制确定火炸药热爆炸临界温度(Tcr)的试验装置测定了直径为10,15,20,30 mm和40 mm,长径比为1∶1的含高氯酸铵(AP)的PBX-A药柱的热爆炸临界温度。用Tcr测定和5 s爆发点试验装置测定了85℃老化70 d前后PBX-A的热爆炸临界温度和5 s爆发点。获得了PBX-A炸药在恒温热刺激下的响应程度,不同直径药柱的热爆炸临界温度,爆炸延滞期(t)与温度(T)的关系以及PBX-A炸药老化前后的热性能变化。结果表明,直径小于40 mm的无约束PBX-A炸药装药在恒温条件下仅发生燃烧。由拟合方程外推直径1 m长径比为1∶1的PBX-A炸药药柱的热爆炸临界温度大于120℃。lnt与1/T只在有限温度范围内呈线性关系。85℃老化70 d前后PBX-A炸药的热爆炸临界温度不变,5 s爆发点降低4.6℃。     

EAK基熔铸分子间炸药的熔化安全性

实验测定了不同装药尺寸的含RDX的EAK (乙二胺二硝酸盐 ,硝酸铵 ,硝酸钾三元低共熔物 )基分子间炸药的热爆炸临界温度 ,比较了Semenov、Thomas和Frank Kamenetskii临界方程对实验临界温度的处理结果 ,并由此得到了该炸药的分解动力学参数 :Arrhenius活化能为 1 5 8 2kJ·mol- 1,指前因子为 1 .4 6× 1 0 13s- 1.以分解动力学参数为主要依据 ,通过热爆炸理论推算了该炸药在熔化工艺过程中的热爆炸危险性 ,结果表明该炸药在 1 30℃以下 ,尺寸小于 2m的设备中进行工艺操作是安全的     

α－Pb（N_3）_2热分解和热爆炸机理的实验与论证

本文利用飞行时间质谱和电子能谱检测了α－Ｐｂ（Ｎ＿３）＿２热分解和热爆炸过程的产物，提出了两种不同的反应机理；在热分解过程中，α－Ｐｂ（Ｎ＿３）＿２热分解步骤是Ｎ＿３中π电子受激发生成Ｎ＿３自由基，Ｎ＿３自由基进一步相互碰撞生成Ｎ＿２．在热爆炸过程中，系统中能量足够高，致使Ｎ＿３中的π锻和σ键同时发生断裂，生成Ｎ原子和Ｎ＿２分子。根据实测的数据，讨论了α－Ｐｂ（Ｎ＿３）＿２热分解和热爆炸化学反应机理的差别。     

推进剂药粒干燥过程的安全性分析

分析了推进剂药粒在干燥过程中发生热分解、燃烧或热爆炸的起因。通过比较几种典型干燥方法,了解其干燥过程的优缺点。根据推进剂干燥过程中所发生的物理化学变化,讨论了干燥过程中硝化甘油蒸发及推进剂热分解、燃烧或热爆炸的机理。通过烘箱法模拟热分解,找到了发生热分解、燃烧或热爆炸的时间和温度点。最后分析了推进剂药粒在干燥过程中的危险性。     

炸药圆柱体的热爆炸临界参数与其长径比的关系研究

讨论有了圆柱体的热爆炸临界Ｆｒａｎｋ－Ｋａｍｅｎｅｔｓｋｉｉ参数，临界温度与其长径比的关系，应用所得到的临界Ｆｒａｎｋ－Ｋａｍｅｎｅｔｓｋｉｉ参数与长径比的关系式对相同直径不同长径比的ＪＢ－９００１药柱实测临界温度进行了数据处理。