添加物对ANFO热稳定性影响的实验研究

发布时间：2020-06-26 05:13

【摘要】：由于硝酸铵来源广泛、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,所以硝铵炸药在工业炸药中得到广泛的应用。在长期的生产、贮存、运输过程中,硝铵炸药都会或快或慢地发生分解,从而导致炸药内部的热量逐渐积累。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热分解转为燃烧甚至爆炸。这对炸药的生产及应用都是极为不利的。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现实指导意义。为了了解工业炸药的耐热性,更好的掌握铵油炸药的热分解规律。本文采用C80微量量热仪、ARC量热仪、简易恒温大药量烘箱加热等方法对铵油炸药的热分解特性进行了分析与研究。研究结果表明:1)大理石粉和Na_2SO_4的加入,对铵油炸药的起始分解温度有很大的提高作用,加入质量分数为5%的大理石粉和Na_2SO_4可以使铵油炸药的起始分解温度分别提高58.97℃和58.83℃,加入10%的大理石粉和Na_2SO_4分别较加入5%的提高了 25.81℃和25.29℃。这说明随着大理石粉和Na_2SO_4加入量的增加其初始分解温度也随之有大幅度提高。加入大理石粉和Na_2SO_4后可以使其初始放热时间分别延后了 12.15min和12.56min。同时加入大理石粉和Na_2SO_4后对铵油炸药的外推起始分解温度没有多大影响。降低其单位质量的放热量,但是幅度不大。因此,可以在铵油炸药中加入一定量的大理石粉和Na_2SO_4来提高铵油炸药的热稳定性。2)添加物X的加入可以将铵油炸药的外推起始温度提高了 18.36℃,在大药量恒温240℃的实验中,加入5%的添加物X可以使铵油炸药起始分解时间延后了 35.84min。这大大增加了应急处理时间。同时,加入5%的添加物X使铵油炸药的单位放热量增加了 561.18kJ/g,这意味着添加物X加入不仅不会降低铵油炸药的爆轰性能,反而可以提高其爆轰性能,这对铵油的工程实际应用和储存都是非常具有实际意义的。3)NH_4Cl的加入使铵油炸药的外推起始温度度和起始分解温度分别降低了12.01℃和22.16℃。在简易大药量恒温240℃的实验中,加入5%的NH_4Cl使铵油炸药的起始分解时间提前了 13.27min。这是非常不利于应急处理的。同时,加入5%的NH_4Cl使铵油炸药的单位放热量降低了 494.71kJ/g,这说明NH_4Cl的加入将会降低铵油炸药的爆轰性能。4)通过简易恒温大药量烘箱加热实验所得的数据与C80量热仪和ARC量热仪所的数据相比较可以看得出前者所得的数据的趋势与后者保持很好的一致性。这说明,我们实验室自主研制的这套简易测热装置是科学的。所得的数据是可信的,操作是简便的。
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TQ560.1

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