含能材料等温热分解新装置研究

发布时间：2020-04-29 09:06

【摘要】：本课题成功研制了一种测定含能材料等温热分解气体压力的新装置,既保留了布鲁顿压力计真空系统与反应系统处于同一温度场的优点,又克服了布鲁顿压力计火封易爆、不能重复使用、无法实时连续测量和数据采集等缺点。采用高灵敏度、高精度、耐高温(250~oC)的压力传感器与专用微型真空阀于一体,组成核心测量单元,辅以加热单元、数据采集单元组成测试系统,可以连续自动记录数据,进行较长周期的等温热分解实验,系统安全;压力传感器与变送器分离,变送器不受测定温度的影响,可减小实验误差;耐高温压力传感器、专用微型真空阀、反应器处于同一实验温度环境中,避免分解气体在管路中凝聚造成实验误差;样品管稍作改进可用于小型药柱测量;经济实用,操作简单安全。利用建立的等温热分解气体压力测定装置实现了对六硝基六氮杂异伍兹烷(CL-20)的等温热分解测定,获得其表观活化能E_a=182.5 kJ mol~(-1),指前因子ln(A/s~(-1))=37.04,与文献值一致,证明了本方法具有科学性和可靠性。以分解深度为寿命终点,采用Semenov方程外推得到CL-20在50-130℃条件下的贮存寿命,据此推出在130℃时,分解深度达1%,2%,3%,4%,CL-20的有效贮存寿命分别为18.14小时、8.20天、21.22天和27.30天,与实际测量值基本一致。同时,应用该装置实现了对JOLC-9、JOLC-10、熔奥梯铝三种混合炸药热分解过程长时间的测定,获得放出气体压力在一定分解深度下随时间变化的曲线,并得到了相应的热分解动力学参数、反应机理和贮存寿命。结果表明,在高聚物粘结炸药JOLC-9和JOLC-10的初始热分解阶段,其分解速率主要由硝酸酯的分解控制。计算得到熔奥梯铝的热分解表观活化能E_a为149.4 kJ mol~(-1);在110~150℃下熔奥梯铝的等温热分解过程均符合反Jander方程,所描述的是三维扩散模型。
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西南科技大学硕士研究生学位论文 数分别为 4.3×109exp(-16500/T) s-1和、液相色谱、色谱—质谱联用等方法气体产物的释放过程，推断热分解的次空间内气体产物压力方法的简称。常用安定性测试（VST）以及近年来发展布氏压力计或镰式薄膜压力计，一般由

图 1-2 拉瓦装置结构图[38]1-样品池；2-反应室；3-测压计；4-恒温炉；5-压力补偿系统；6-工作站Fig 1-2 The schematic of LAWAgasometric measuring system.ple cell; 2- reaction chamber; 3- manometer; 4- constant temperature oven; 5- pressure compensatio6-workstation布鲁顿压力计类似，拉瓦装置也是根据压力补偿原理进行测压。它的测a（1 mm Hg），控温精度为 0.1℃，试验温度可达 200℃，装填密度为 1.0 cm-3，真空度为 6.5 kPa（50 mm Hg）。由于具有良好的密封性，因此样的全分解过程进行长时间监测。林军等[37]通过NBK型拉瓦装置在 110~140℃的实验条件下对DTHL熔铸热分解过程进行了研究，结果表明该熔铸炸药的初始热分解反应机理-Erofeev方程描述的成核和生长反应模型，Ea=120.29 kJ mol-1，，A=109.1放气量为寿命终点，根据Berthelot方程计算得到DTHL熔铸含铝混合炸
【学位授予单位】：西南科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TQ560.1

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本文编号：2644403