用加速量热仪研究双基发射药的绝热分解特性
2013-01-29贾昊楠路桂娥江路明安振涛江劲勇
火炸药学报 2013年5期
关键词:质量
贾昊楠,路桂娥,江路明,安振涛,江劲勇
(1.军械工程学院,河北 石家庄050003;2.军械工程学院军械技术研究所,河北 石家庄050003;
3.中国石油大学,北京102249)
引 言
目前,研究发射药热分解特性和热稳定性通常采用的热分析方法有热重分析(TG)、差热分析(DTA)以及差示扫描量热(DSC)。由于这些方法使用的样品量仅为几毫克,测试结果受样品的均一性影响较大,同时无法测得分解产物的压力,因此,在热安定性测试上存在缺陷,绝热加速量热仪(ARC)可弥补这方面的不足[1]。
绝热加速量热仪具有测试数据丰富,测试样品量为克量级的特点,在一定程度上能够保证取样的均匀性和代表性。国内周新利[2]等人利用ARC 研究了某新型膨化硝铵炸药在绝热条件下的热分解过程,计算出绝热分解动力学参数。王志新[3]等人采用ARC研究了一种新型塑性炸药PBX-HKF 的热分解特性,并发现该炸药具有良好的热稳定性。此外,还有许多关于使用ARC 研究炸药绝热分解研究的报道[4-8]。
本实验用基于绝热原理设计的加速量热仪研究了SF-3双基发射药的热分解过程,计算了动力学参数,为更深入了解发射药的热分解特性提供参考。
1 绝热动力学模型的建立[4,8-10]
1.1 绝热动力学方程的推导
Wilhelmy发现在酸性条件下反应速率与蔗糖的剩余量有关,Waage正式提出质量作用定律,即:

通常式(1)只适用于气相或均相溶液的一些反应。对于固体含能材料的均相反应,可假设反应物质的转变分数为α,则反应速率为:


在绝热条件下,化学反应产生的热量全部用于加热反应物自身,因此可由能量守恒原理得到:Cv为反应物的平均热容;……
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