某四组元复合推进剂的热分解规律研究

目的研究某四组元推进剂的热分解特性。方法进行差示扫描量热(DSC)和热重分析(TG)实验。结果分别得到了推进剂在不同温度下的DSC和TG曲线,以及同一温度下推进剂各单组分的DSC和TG曲线,并计算得到了不同升温速率下的反应动力学参数。结论推进剂的热失重主要分为三个阶段,150～220℃的范围主要为RDX的热分解,220～375℃的范围主要为AP热分解,375～515℃的范围主要为部分AP高温分解和橡胶分解。同时推进剂在200～237℃和337～385℃各出现了一个放热峰,在240～248℃出一个吸热峰。推进剂的吸热峰为推进剂中AP晶型转变的吸热峰,推进剂中两个放热峰分别是由于RDX热分解和AP的高温分解产生的。同时计算得到推进剂样品的活化能,推进剂的表观活化能在1.6×10~5～2.1×10~5J/mol的范围之间,随着热分解的进行,活化能先降低后升高。     

某型报废火箭炮弹战斗部装药安定性试验研究

为分析某型报废火箭炮弹战斗部梯黑铝混合装药的安定性,将样品加速老化处理,利用差示扫描量热仪测定了试样老化处理前后的热分解过程.分别得到老化前后在5,10,20 ℃/min升温速率下的DSC曲线和相关特征数据.采用非模函数Ozawa法,结合线性回归分析,计算了炸药热分解的动力学参数,求得试样老化处理前后在不同升温速率下平...     

偶氮二异庚腈的热分解动力学研究

为获得准确的偶氮二异庚腈(ABVN)的热分解动力学模型及其动力学参数,利用差示扫描量热仪(DSC)和绝热量热仪(ARC)对ABVN在动态和绝热条件下的热分解特性进行测试。由于ABVN是一种吸放热耦合的物质,因而采用AKTS软件对其进行解耦。联合采用解耦后的动态和绝热两种量热模式下的试验数据对ABVN进行热分解动力学分析,建立了N级分解动力学模型,并采用Friedman方法和非线性拟合方法求算其热分解动力学参数。联合动态和绝热两种量热模式下试验数据的拟合结果表明:N级分解动力学模型拟合得到的拟合曲线与试验曲线基本吻合,说明该模型可以很好地反映ABVN的热分解过程,其活化能为98.31kJ/mol,指前因子为3.3×1015,反应级数为1.18。最后利用中断回扫法进一步验证了建立的ABVN热分解动力学模型的正确性。基于ABVN热分解动力学模型获得的热分解动力学参数对ABVN的生产、运输、存储等过程具有一定的安全指导意义。     

AP/HTPB底排推进剂降压熄火试样的热分解研究

为了掌握AP/HTPB底排推进剂降压熄火后的热分解特性,采用半密闭爆发器制备AP/HTPB底排推进剂降压熄火的试样,利用DSC方法进行微量样品在3种升温速率下的热分解试验,并与AP/HTPB原样测试结果进行对比分析.结果表明,在相同升温速率下,降压熄火后的AP/HTPB底排推进剂的DSC曲线中,放热峰的形状发生了变化,...     

乙烯基乙炔热危险性研究

为研究乙烯基乙炔的热危险性,采用C80微量热仪研究了乙烯基乙炔在空气中的放热现象,得到了升温速率对乙烯基乙炔聚合放热的影响、反应活化能以及绝热条件下达到最大反应速率所需时间TMRad.结果表明:随着升温速率的增大,乙烯基乙炔的起始放热温度和最大放热温度随之升高;活化能范围为50 ～ 170 kJ/mol;TMRad为1,8,24,48 h时对应的起始温度分别为112.69,99.65,93.78,90.23 ℃.     

偶氮二异庚腈(ABVN)的安全性分析

通过设计4种不同升温速率的差示扫描量热试验,考察了偶氮二异庚腈(ABVN)在恒定升温速率条件下的分解特性,确定了其放热温度、分解放热量等量热数据,并利用n级动力学方法和等转化率法对试验数据进行了分解反应动力学分析及动力学参数计算,验证了ABVN分解反应级数为一级,得到了分解反应活化能变化趋势、数值范围等结论.     

二叔丁基过氧化物热稳定性与热安全性研究

利用C600微量量热仪对二叔丁基过氧化物(DTBP)在空气中的热分解进行不同升温速率的实验研究,结果表明:随着升温速率的增加,DTBP的起始放热温度和最大放热温度随之升高;DTBP热分解的活化能范围为102~138 kJ/mol;TMRad为1,8,24,50,100 h时对应的起始温度分别为107.23,83.13,74.82,68.14,62.06℃;DTBP的储罐内径越大,其对应的自加速分解温度越低。     

硝酸异辛酯储运过程中稳定性研究

为研究硝酸异辛酯在储存及运输过程中的危险特性,有效预防和减少事故的发生,按照危险货物分类测试程序,通过隔板、克南、时间压力、撞击、摩擦等试验对硝酸异辛酯的固有危险性进行了评价;利用热分析技术考察了不同温升速率、水及酸雨等条件对硝酸异辛酯的热分解特性的影响.结果表明:硝酸异辛酯在相对封闭空间内遇热量、火焰、爆炸冲击及外部的机械刺激条件下表现出轻微的燃爆危险性,但不足以将其按照爆炸品进行管理;随着温升速率的增加,硝酸异辛酯热分解起始放热温度也逐渐增大,而水和酸雨均对硝酸异辛酯的分解具有促进作用,与纯硝酸异辛酯相比,其反应起始放热温度分别降低了12.4℃和27.2℃,放热量分别增大了387.439J/g和568.076J/g,失控分解危险性大大增加.     

两种老化温度对某型双基推进剂的热分解性能的影响

目的探索某型双基推进剂在85℃和95℃条件下的热分解性能随老化时间的变化趋势。方法采用恒温加速老化试验,并对老化不同时间的样品进行热重分析(TG)和差示扫描(DSC)试验。结果计算了其两种老化温度条件下的动力学参数。结论某型双基推进剂性能良好,与老化时间相比,老化温度对其性能影响较大。     

常见塑料的热解特性及其动力学分析

研究塑料废弃物的热解特性有助于实现其清洁高效转化利用。借助热重技术总结对比了高密度聚乙烯、低密度聚乙烯和聚丙烯的不同升温速率(10,20,30,40,50℃/min)热解及不同催化剂(HZSM-5、Hβ和HUSY)催化热解的特性及规律。升温速率的增长使反应出现热迟滞现象,催化剂的加入对样品热解速率提高的效果也不尽相同。为了提供更有力的理论支持,运用3种动力学分析方法Coats-Redfern (CR)、Flynn-Wall-Ozawa (FWO)和分布式活化能法(DAEM),对样品在不同条件下的动力学参数进行计算和分析。CR模型验证了各热解反应符合一级化学反应模型并发现催化剂可以大幅降低反应活化能;FWO法和DAEM得到的表观活化能数值接近。DAEM模型显示活化能在转化率α增长的过程中先上升再逐步下降,在α=40%～50%时活化能最高,且包含动力学补偿效应。     

脱水污泥等温干燥特性实验研究及回归分析

利用热重差热分析仪（DTG）对脱水污泥进行干燥实验,测定干燥参数和干燥条件对脱水污泥等温干燥特性的影响,研究了3个温度水平（85℃,100℃,120℃）,5个空气流速（10mL/min,20mL/min,40mL/min,50mL/min,70mL/min）和3个升温速率（15℃/min,20℃/min,40℃/min）。结果表明,样品的干燥速率随着终温的升高、升温速率和空气流速的增大而加快。脱水污泥的干燥过程主要分为加速、恒速和降速3个阶段,且降速干燥段在整个干燥过程中所占的比例较大。其干燥数学模型符合Page方程,经拟合得到 。验证表明,拟合方程算得的MR值与实验结果比较接近。该模型方程可用于描述城市污水污泥的干燥。     

沸石负载钾基吸收剂再生试验研究

介绍了13X沸石分子筛负载钾基CO_2吸收剂的制备方法,通过扫描电镜分析其微观结构,采用热重分析方法研究其再生反应特性。考察了不同反应终温和升温速率对再生反应特性的影响规律,并采用热分析动力学方法求取了再生反应特性参数。结果表明,KHCO_3负载于沸石分子筛上之后,改善了吸收剂的表观结构,有利于反应进行;分解终温增大能提高反应速率,但高于200℃之后,效果不明显;升温速率低于15℃/min时对再生反应影响显著,但超过15℃/min后影响减弱;吸收剂再生反应表观活化能为41.09~45.60 k J/mol,当升温速率为10℃/min时,所需活化能最小,为41.09 k J/mol,反应最易进行。     

粒径对天然沥青粉自热和自燃危险性的影响

为测试天然沥青粉的热危险性,通过自热性试验和DSC/TG热分析试验测试其热效应,并测试了不同粒径对其起始放热温度、放热量和自燃温度的影响.结果表明:试验所用天然沥青粉A属于危险货物4.2项自热物质,天然沥青粉B不属于危险货物4.2项自热物质;天然沥青粉由30℃加热至800℃,在空气条件下会剧烈地放热,测得起始放热温度为167℃,总放热量为17.2 kJ/g,氮气条件下则只有在390 ～ 510℃有明显吸热峰.在测试的4种粒径范围内,粒径对起始放热温度和总放热量影响均很小,分别为小于2℃和小于5％.随着天然沥青粉粒径的减小,其自燃温度明显降低.氮气条件对天然沥青粉的自热危险性有明显的抑制作用.     

2,4-二硝基苯酚钠非等温DSC热分解动力学研究

首先用同步热分析仪（STA）测定了一定温度区间内2,4-二硝基酚钠的比热容,利用Origin8.0软件回归比热容随温度变化的方程式,拟合系数为0.913 6,标准偏差为0.005 9。然后分别在空气和氮气气氛下对2,4-二硝基酚钠进行了TG/DSC测试,并与单硝基酚钠（邻、间、对位）的热分解性能进行了比较。通过在氮气气氛不同升温速率下的测试,用Kissinger法得到2,4-二硝基酚钠热分解反应的表观活化能、指前因子等动力学参数。研究表明:2,4-二硝基酚钠在300℃以下具有良好的热稳定性,Kissinger法得到的2,4-二硝基酚钠表观活化能为244.8 kJ/mol,指前因子为2.5×10¹⁸s^-1。     

热分析-质谱联用技术在生物质热失重特性中的应用

利用热分析-质谱联用技术,以高纯氮气为载气对花生壳进行了详细的热重分析研究。通过观察、比较升温速率分别为5、10℃/min的TG-DTG-DSC曲线,将花生壳的热解过程分为4个阶段,发现TG-DTG曲线随升温速率的提高向高温侧移动。通过质谱分析获得了温度和升温速率对热解气化产物的影响规律。在此基础上建立了热解动力学模型,并根据实验数据对模型进行了求解,得到了活化能、频率因子等动力学参数,表明花生壳热解是一级反应。     

杂质对过硫酸铵热稳定性的影响

为研究常见杂质如水、酸碱、金属、盐及橡胶等物质对过硫酸铵热稳定性的影响,对过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物在空气中的热分解反应和放热特性进行了测试,得到反应热、起始放热温度等热稳定性参数,在此基础上研究其反应动力学,得到表观反应活化能、指前因子等动力学参数,利用Semenov热爆炸模型计算了过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物的自加速分解温度(SADT)。结果表明:杂质的加入使过硫酸铵的热稳定性降低,计算得到过硫酸铵的SADT为155℃,通过对过硫酸铵及过硫酸铵与不同杂质混合物的SADT进行比较,发现上述杂质的加入均能使过硫酸铵的SADT降低,其中水、酸、氢氧化钠加入后过硫酸铵的SADT分别降低至75℃、80℃和75℃。     

造纸污泥热解特性及动力学研究

为了解污泥在氮气氛围下的热解特性,利用热重分析仪对造纸污泥进行了实验研究。实验发现,在10℃/min和20℃/min的升温速率下,污泥热解过程都经历了三个阶段的失重。实验还发现污泥与煤混合物的热解速率在固定碳燃尽阶段与单独污泥热解相比较得到了较大的提高。并根据对热重曲线的分析,得到污泥的反应动力学参数:频率因子和活化能。     

废旧聚氨酯硬泡热解特性

采用热重分析仪对废旧聚氨酯硬泡在氮气中的热失重行为进行了研究,并对升温速率、热解终温对热解的影响进行了分析. 结果表明:在氮气气氛条件下,废旧聚氨酯硬泡热解主要发生在200～492 ℃;随着升温速率的提高,废旧聚氨酯硬泡热失重时挥发分初析温度向高温方向偏移,失重速率峰值(DTG_max)显著增大.利用热重-红外(TG-FTIR)联用方法对氮气气氛中10 ℃/min升温速率下的样品热解气体产物进行了检测. 结果表明:废旧聚氨酯硬泡热解产物有H₂O,CO₂,CO,CFC-11,以及含氯化合物、烯烃类、烷烃类和带有苯环等官能团的化合物,且主要气体产物有相似的析出规律.      

造纸污泥与褐煤混合燃烧特性及动力学研究

该文通过造纸污泥和褐煤的混合燃烧的热重实验,得到TG和DTG曲线,分析不同混合比例以及不同升温速率(10、20及40 K/min)对燃烧过程的影响,并对燃烧动力学模型的相关参数进行求解,得到了不同燃烧条件下的活化能。研究发现褐煤的燃烧过程有一个明显的失重峰,对应的工况为10 K/min升温速率,其最大失重速率为-7.6%,对应燃烧温度为403.3℃。污泥的燃烧过程分为挥发分和固定碳2个燃烧过程,分别出现在270~575℃和575~727℃之间,采用Coats-Redfern方程计算得到的活化能分别为82.47 kJ/mol和199.26 kJ/mol。污泥与褐煤混合燃烧时,混合试样的最大失重速率随升温速率的提高而增加。通过KAS等转化率及Coats-Redfern方程2种方法分析得出,污泥与褐煤混合燃烧时,污泥的加入可降低混合物着火所需的活化能,降低着火温度,改善燃烧过程。     

电子废弃物中的废塑料热解特性研究

选取电脑电路板上三种典型电子元器件(并行通信口、插槽、电路板)中的废塑料,研究不同的升温速率和成分对样品热解的特性影响及其动力学分析。在氮气气氛下进行热解实验,温度从室温升到1000℃,升温速率分别设为10,20℃/min。研究结果表明,并行通信口、插槽和电路板中塑料的失重有相似的变化趋势,且随着升温速率的变化,达到最高热解速率时所对应的温度也发生变化,其中电路板中塑料的失重率最小,并行通信口中塑料的失重率最大。热解速率随着升温速率的提高而增大,在不同的升温速率下,同一样品的热解剩余物质量分数基本一致。电路板中塑料的含碳量高于并行通信口和插槽中的塑料含碳量,并通过动力学研究得出电路板中塑料的活化能最小。