液态含能材料热感度测试方法及标准研究

摘要

含能材料是一类典型的自反应性化学物质，在生产、使用、储存、运输等生命周期的各环节中不可避免地会经常接触到各种外界刺激，在这些外界能量的刺激中，热是最常见、最普遍、导致事故最多的一种。所以，对液态含能材料在外界热作用下的响应问题（热感度问题）进行研究是非常必要的，这也是本文的研究目的。热感度是物质在热作用下发生快速化学反应难易程度的度量，求取含能材料的热感度的本质是求取诱导期TMR与温度的关系。本文主要通过加速度量热仪（ARC）和差示扫描量热仪（DSC）研究了液态含能材料太根（TEGDN）、敌根（DEGDN）、叠氮太根（AZTG）的形式动力学，并在此基础上综合本课题组已开展研究的硝基甲烷（NM）、硝酸正丙酯（NPN）、硝酸异丙酯（IPN）和硝酸异辛酯（EHN）四种物质，探讨了七种液态含能材料的热感度。 首先通过ARC实验，对四种固态含能材料太安（PETN）、黑索今（RDX）、奥克托今（HMX）、梯恩梯（TNT）进行了测试，分析得到了四种物质的热感度，将热分析得到的热感度数据与伍德合金浴测试得到的5s或5min爆发点进行了比较，得到了两者排序一致的结论，认为以量热分析得出的5s或5min时的分解温度作为判据来判定液态含能材料热感度的高低是可行且可靠的。 然后，分别通过ARC和DSC研究了TEGDN、DEGDN及AZTG的热感度，综合NM、NPN、IPN、EHN的动力学参数，对七种液态含能材料的热感度进行了比较，不同实验方法得出了一致的结论，即热感度从高到低的排序为：EHN、DEGDN、TEGDN、NPN、IPN、AZTG、NM。 最后，拟定了液态含能材料热感度测试方法的标准。 本论文的研究结果对采用量热法建立液态含能材料热感度的实验方法，并逐步形成标准具有一定的参考价值和借鉴意义。

目录

文摘

英文文摘

声明

1绪论

1.1课题背景及意义

1.2国内外研究概况

1.3本论文的工作

2液态含能材料热感度评价可行性探索

2.1固态含能材料热感度的表示方法和实验测定

2.2液态含能材料热感度测试的方法探讨

2.3加速度量热仪

2.3.1实验原理

2.3.2数据分析方法

2.4本章小结

3四种固态含能材料的热感度研究

3.1实验仪器

3.2试样

3.3实验条件

3.4实验结果与讨论

3.4.1实验结果

3.4.2不同诱导期对应的初始分解温度计算

3.5液态含能材料热感度的评判标准探讨

3.6本章小结

4液态含能材料的差示扫描量热分析

4.1 DSC动力学计算相关原理

4.1.1 Kissinger法

4.1.2 Ozawa法

4.1.3普适积分法

4.2三种液态含能材料的差示扫描量热实验

4.2.1仪器

4.2.2试样

4.2.3实验条件

4.3实验结果与分析

4.4.1 DSC实验结果

4.4.2 DSC实验分析

4.4.3不同诱导期对应的初始分解温度计算

4.4.4七种液态含能材料的热感度分析

4.4本章小结

5液态含能材料的绝热加速度量热分析

5.1三种液态含能材料的加速度量热实验

5.1.1仪器

5.1.2试样

5.1.3实验条件

5.2实验结果与讨论

5.2.1实验结果与分析

5.2.2不同诱导期对应的初始分解温度计算

5.2.3七种液态含能材料的热感度分析

5.3 ARC测试结果与DSC测试结果比较

5.4本章小结

6液态含能材料热感度实验方法标准拟定

6.1范围

6.1.1主题内容

6.1.2适用范围

6.1.3应用指南

6.2规范性引用文献

6.3一般要求

6.3.1设备和材料

6.3.2采样

6.3.3试剂和材料

6.3.4安全

6.3.5量和单位

6.3.6数值修约和异常值剔除

6.4实验准备

6.4.1实验条件

6.4.2器具要求

6.5实验步骤

6.5.1样品的称取

6.5.2实验程序

6.6实验结果描述

6.8实验报告

7结束语

7.1本论文主要结论

7.2前景与展望

致 谢

参考文献