PDF《两种硝铵炸药的绝热分解研究》

3 2

4 .

9 6

3 6

5 .

0 6 Δ T a d , s/ ℃

1 5

3 .

8 7

2 2

4 .

0 2 p m, s/ MP a

7 .

6 7

5 .

9 6 θ m, s/ m i n

2 4

0 .

8 0

3 8 .

2 2 注:M为样品质量;

T m, s 为最大温升速率处的温度;

θ m, s 为 从开始放热到出现最大温升速率所需时间.

3 .

2 测试数据的校正与分析 由于样品放出的热量除用来加热自身以外, 还有 一部分用来加热盛装样品的样品室, 所以测试结果是 样品和样品室所组成的整个反应系统的温度.当样品 所放出的热量完全用于加热自身时, 样品的实际温升 和温升速率都要比测量值高. A R C实验中样品的绝热温升与测量值之间的关 系为[

4 ] : Δ T a d =ФΔ T a d , s (

1 ) 式中, Δ T a d 和ΔTad,s分别为样品和反应系统( 由样 品和样品室组成) 的绝热温升, Δ T a d =T f-T

0 , T f和T0分别为样品的最高温度和初始分解温度;

Ф为热惰性 因子, Ф= 1+Mb C v , b/ MC v , M和Mb 分别为样品和样品 室的质量, C v和Cv,b分别为样品和样品室的热容.T

0 可通过下式计算: T

0 =

1 T

0 , s + R E l n [ ] Ф -

1 (

2 ) 在零级或准零级反应条件下( T

0 附近) , 样品的初 始温升速率为: m

0 =Фm

0 , s (

3 ) 样品从初始分解温度 T

0 到最大温升速率所需时 间θm0为: θ m

0 =θ m

0 , s/ Ф (

4 ) 根据绝热加速量热仪的温升速率方程[

4 ] mT = d T d t =Δ T a d k T f -T Δ T ( ) a d n (

5 ) 可以求得 k= mT T f -T Δ T ( ) a d n Δ T a d (

6 ) 由Arrhenius方程可得 l n k=l n A- E R

1 T (

7 ) 当反应级数选取合适时, l n k~

1 T 成一直线, 由直 线斜率和截距就可以求出活化能 E和指前因子 A . 表3膨化铵油和膨化铵梯油炸药的 热分解特性参数的校正结果 T a b l e

3 T h e r ma l d e c o mp o s i t i o nc h a r a c t e r i s t i cd a t ao f t h et w ok i n d s o f A N e x p l o s i v e s mo d i f i e d b yt h e r ma l i n e r t i af a c t o r 样品名称 膨化铵油炸药 膨化铵梯油炸药 Ф

2 .

4 2

1 3 .

5 0

2 T 0/ ℃

1 6

5 .

3 0

1 2

8 .

5 2 m 0/ ℃・m i n -

1 0 .

0 7

3 0 .

2 2

1 Δ T a d/ ℃

3 7

2 .

5 2

7 8

4 .

5 2 T f / ℃

5 3

7 .

8 2

9 1

3 .

0 4 mm / ℃・m i n -

1 2

8 9

0 .

6 7

4 7

0 0

5 .

7 5

1 θ m / m i n

9 9 .

4 6

1 0 .

9 1 p m, s M / MP a ・g -

1 5 .

6 2

7 .

5 9 E/ k J ・m o l -

1 2

4 7 .

5 5

1 3

8 .

4 6 A / s -

1 4 .

2 6*

1 0

2 3

4 .

2 0*

1 0

1 2 注: p m, s M 为单位质量反应物产生的气体压力. 表 3给出了用反应系统的热惰性因子校正的膨化 铵油炸药和膨化铵梯油炸药的热分解特性参数数据以 及动力学参数的计算结果.动力学参数的计算采用速 率常数法, 具体计算方法参见相关文献[ 2~

3 ] .从初 始分解温度 T

0 来看, 膨化铵梯油炸药要比膨化铵油........