氮杂环含能材料热分解动力学的TG/DSC差热分析研究

摘要

采用热重/差示扫描量仪（TG/DSC）综合热分析方法,对氮杂环含能材料（2,4,6-三氨基-3,5-二硝基吡啶-1-氧化物,TANPyO）的热分解、非等温动力学进行了研究。结果表明TANPyO的热分解过程受到样品粒径较大影响,大粒径样品（100～120μm）因晶体表面缺陷、裂纹力场不饱和点等局部化学效应影响,热分解过程呈现两段式,粒径低于2μm时呈现本征动力学分解模式。温度的变化影响热分解速度。采用Archar微分法、Coats-Redfen积分法分别计算TANPyO热分解本征动力学参数,活化能E=160.0 kJ/mol,A=4.474×1020。动力学模拟结果显示,TANPyO的受热分解机理符合"成核-生长-加速"过程,符合函数Avrami-Erofeev方程模型动力学机理,热分解反应级数"n=3"。