PDF《两种硝铵炸药的绝热分解研究》

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0 3 )

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0 4 两种硝铵炸药的绝热分解研究 朱华桥,钱新明,傅智敏 ( 北京理工大学爆炸与安全科学国家重点实验室,北京

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8 1 ) 摘要:用加速量热仪( A R C ) 对膨化铵油炸药和膨化铵梯油炸药进行了绝热安定性测试, 通过数 据校正和分析, 发现膨化铵油炸药在加入 T N T之后安定性下降, 诱导时间大大缩短, 而放热量却大 大增加, 爆炸能量和威力也显著增加.

最后用速率常数法计算了两种硝铵炸药的活化能 E和指前 因子 A . 关键词:硝铵炸药;

绝热分解;

加速量热仪 中图分类号:O

6 5

7 .

3 文献标识码:A 收稿日期:2

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2

0 9

1 4 ;

修回日期:2

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2

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1 3 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 编号:

1 9

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2 0

0 4 ) 作者简介:朱华桥(

1 9

7 8-) , 男, 硕士研究生, 主要从事热分析 动力学方面的研究.

1 引言由于硝铵来源广泛、 价格便宜、 含氧丰富、 安全性 好, 用它制成的炸药威力较大、 感度适中, 所以硝铵在 工业炸药中得到广泛应用[

1 ] .在长期贮存过程中, 硝 铵炸药都会或快或慢地发生分解, 从而导致内部热量 逐渐积累.由于硝铵炸药本身含有可燃剂和氧化剂, 因而在隔绝氧气的情况下也有可能由分解转为燃烧甚 至爆炸.因此, 研究硝铵炸药在热作用下的分解反应 对其安全贮存、 运输和生产具有重要的指导意义. 目前, 研究硝铵炸药热分解和稳定性的常用方法 有差热分析法( D T A ) 和差示扫描量热法( D S C ) .它们 只能对很少的样品量进行测试 ( 通常为几毫克, 对于 混合物不能反应样品的特性) , 而且 D T A和DSC法无 法测得分解产物的压力, 在热安定性测试上存在很大 的缺陷.本实验利用基于绝热原理设计的加速量热仪 ( A c c e l e r a t i n gR a t eC a l o r i m e t e r , A R C ) 来研究硝铵炸药的 热分解过程, 由于 A R C在绝热分析上的特殊优势, 可以完 全消除样品量小和无法测量分解产物压力等不足[ 2~

4 ] .

2 实验2.1样品所测试的膨化铵油炸药的主要成分为膨化硝酸铵 ( A N ) , 外加一定比例的柴油;

膨化铵梯油炸药是在膨 化铵油炸药的基础上外加一定量的梯恩梯( T N T ) 得到 的.上述两种样品由南京理工大学精细化工系提供.

2 .

2 仪器与测试条件 测试所使用的仪器是由美国哥伦比亚科学工业公 司生产的加速量热仪( A R C ) , A R C原理及结构参见文 献[ 2~

4 ] .测试所使用的样品量及测试条件见表

1 . 表1样品量及测试条件 T a b l e

1 Ma s s o f s a mp l e s a n dme a s u r i n gc o n d i t i o n s 样品名称 膨化铵油炸药 膨化铵梯油炸药 样品质量 / g

1 .

3 6

4 0

0 .

7 8

5 1 样品室质量 / g

6 .

9 1

6 7

7 .

0 0

7 0 起始温度 / ℃

1 0

0 1

0 0 斜率敏感度 / ℃・m i n -

1 0 .

0 2

0 0 .

0 2

0 3 结果与讨论

3 .

1 加速量热仪测试结果与分析 两种硝铵炸药的 A R C测试结果如图 1和图 2所示, 表 2给出了它们的热分解特性参数. 从图 1可以看出, 膨化铵油炸药在

1 0 0℃时未发生 放热反应, 经过

1 4个加热 - 等待 - 搜寻循环以后, 在初 始分解温度( T

0 , s , 下标 s 表示样品与样品室组成的反 应系统)

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