黄铁矿对硝酸铵热稳定性影响研究

发布时间：2021-02-23 02:53

　　为预防黄铁矿诱发硝胺类炸药自爆问题,运用C80微量热仪分析黄铁矿与硝酸铵质量比分别为1∶99、3∶97、5∶95、10∶90的4种混合样品的热分解特性;揭示黄铁矿对硝胺类炸药热稳定性的影响;根据Arrhenius定律计算样品的热分解动力学参数。结果表明:黄铁矿与硝酸铵发生反应,在88.24～165.17℃之间生成新的放热峰;增加黄铁矿的含量,硝酸铵的起始分解温度从147.50℃降至88.24℃,活化能从206.47 kJ/mol降至110.85 kJ/mol;黄铁矿质量比超过10%后,活化能降低幅度变缓;黄铁矿能在较低温度下降低硝酸铵的热稳定性,加快硝酸铵的热分解,增大炸药自爆的危险性。 

【文章来源】：中国安全科学学报. 2020,30(09)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

C80微量热仪测试系统的基本组成

样品的放热特征参数见表2。由表2可知：硝酸铵与黄铁矿混合物的放热特征参数随黄铁矿含量的增加而降低，起始分解温度t1从147.50℃降低至88.24℃，外推起始温度t1o从147.50℃降低至95.81℃，峰值温度t1p从150.42℃降低至97.67℃，以上参数降幅都超过50℃，说明黄铁矿含量对硝酸铵与黄铁矿反应容易程度影响较大，降低了硝酸铵的热稳定性。硝酸铵的放热特征参数也随黄铁矿含量增加而降低，但降低的幅度比第1个放热峰小。起始放热温度t2从212.46℃降到194.59℃，只降低17.87℃，峰值温度t2p从288.43℃降到260.92℃，降低了27.51℃。但外推起始温度t2o的降低幅度明显大于t2和t2p，从285.98℃降到237.31℃，降低48.67℃。这说明硝酸铵与黄铁矿在较低温度下发生反应除了会降低硝酸铵的热稳定性外，还会降低硝酸铵自身热分解的温度增大自燃的危险性。2.2 热动力学参数求解

硝酸铵的热分解过程已有广泛的研究，但由于硝酸铵的热分解机制依赖测试条件，如压力、升温速率等，没有一种机制可以解释硝酸铵分解特性的所有方面，硝酸铵的热分解机制尚无定论[11,19]。一般认为热分解是由吸热质子转移反应引发的，硝酸铵的热分解反应式如下：部分学者研究了黄铁矿影响硝酸铵热分解机制，如GUNAWAN等[9]使用扫描电镜、能谱仪等仪器检测硝酸铵和黄铁矿的生成物，XU Zhixiang等[12]采用MS仪器分析乳化炸药和黄铁矿的产物，并分别提出了下式：

【参考文献】：
期刊论文
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[6]大豆磷脂对乳化炸药热稳定性影响研究[J]. 徐志祥,潘振华,张彭岗.  中国安全科学学报. 2015(05)
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博士论文
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本文编号：3046906