位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
DNGTz的非等温热分解动力学及热安全性
  • ISSN号:1006-9941
  • 期刊名称:含能材料
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TJ55[兵器科学与技术—军事化学与烟火技术] O64[理学—物理化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]西北大学化工学院,陕西西安 710069, [2]西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安 710065, [3]故宫博物院文保科技部,北京100009
  • 相关基金:国家自然科学基金(21073141,21373161);教育部新世纪优秀人才支持计划(12-1047)
  • 相关项目:均四嗪类高能物的合成、量子化学计算、结构及热安全性研究
中文摘要:

合成了3,6-二硝基胍基-1,2,4,5-四嗪( DNGTz),运用差示扫描量热法( DSC)和热重法( TG-DTG)研究其热行为。以DSC 曲线数据为基础,采用Kissinger法、Ozawa法和积分法研究了DNGTz的非等温热分解机理及动力学,获得DNGTz的热分解表观活化能和指前因子分别为187.23 kJ·mol^-1和1015.01s^-1,其热分解机理为相边界反应,热分解机理函数的微分形式为 f(α)=1。为了对DNGTz进行热安全性研究,估算得到DNGTz的密度(ρ=1.762 g·cm^-3)和导热系数(λ=0.1856 W·m^-1·K^-1),同时应用 Micro-DSC III微热量仪对 DNGTz进行了比热容(cp)测定,得到了 DNGTz的比热容随温度变化的方程 cp(J·g^-1·K^-1)=-2.8805+2.1283×10^-2T-2.3132×10^-5T^2-1.1689×10^-8T^3(287 K<T<352 K)。运用热分解动力学参数、机理函数及 DNGTz的比热容方程、ρ和λ,计算得到 DNGTz 的绝热至爆时间( tTIad=8.16 s)、自加速分解温度( TSADT=249.12℃)、热点火温度( Tbe=262.31℃)和热爆炸临界温度(Tbp=277.68℃),进而计算获得半径为1 m 的 DNTGz 几何体(无限圆柱、球或无限平板)在环境温度300 K时的热感度概率密度函数 S(T)与温度(T)的关系曲线、峰值温度(TS(T)max)、热安全度(SD)、临界热爆炸环境温度(Tacr)和热爆炸概率(PTE),结果表明球形样品的热安全性稍高于无限圆柱或平板状的样品。

英文摘要:

The compound 3,6-bis-nitroguanyl^-1,2,4,5-tetrazin(DNGTz)was synthesized and its thermal behavior was studied by differential scanning calorimetry( DSC)and thermogravity( TG-DTG). The data in DSC curve were used to analyze the thermal decomposition mechanism and kinetics using the methods of Kissinger,Ozawa and integral. Therefore,the thermal kinetic param-eters of the activation energy and pre-exponential factor were obtained as 187.23kJ·mol^-1 and 1015.01s^-1,respectively. The ther-mal decomposition mechanism is phase boundary reaction and the differential function is f(α)=1. Then,the thermal safety of DNGTz,the density(ρ=1.762 g·cm^-3)and thermal conductivity(λ= 0.1856 W·m^-1·K^-1)were estimated and the specific heat capacity( cp ) was measured to obtain the equation of cp with T in a micro-calorimetry( Micro-DSCIII) which is cp (J·g-1·K^-1)=-2.8805+2.1283×10^-2T-2.3132×10^-5T^2-1.1689×10^-8T^3(287K〈T〈352K). Then,the thermal decomposition kinetic parameters,mechanism function and the equation of cp ,ρ and λ were combined to evaluate the adiabatic-time-to-explosion (tTIad= 8. 16 s),the self-accelerating decomposition temperature(TSADT =249. 12 ℃),the thermal ignition temperature(Tbe =262.31 ℃)and the critical temperature of thermal explosion(Tbp=277.68 ℃),thermal sensitivity probability density function S(T) vs T for DNGTz(infinite cylindrical,spheroidic or infinite platelike)with the radius of 1m surrounded with 300K,the peak tempera-ture(TS(T)max),safety degree(SD),critical thermal explosion ambient temperature(Tacr)and thermal explosion probability(PTE). The thermal safety of the spheroidic sample is found to be better than that of the infinite cylindrical or infinite platelike sample.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《含能材料》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:四川省科协
  • 主办单位:中国工程物理研究院
  • 主编:田勇
  • 地址:四川省绵阳市919信箱310分箱
  • 邮编:621999
  • 邮箱:HNCL01@caep.cn
  • 电话:0816-2485362
  • 国际标准刊号:ISSN:1006-9941
  • 国内统一刊号:ISSN:51-1489/TK
  • 邮发代号:62-31
  • 获奖情况:
  • 获首届《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规...,四川省第二届优秀期刊评比中荣获编辑加工奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:5442