侯 欢, 王建龙, 曹端林, 周彦水, 陈丽珍, 兰贯超

(1. 中北大学化工与环境学院, 山西 太原 030051; 2. 西安近代化学研究所, 陕西 西安 710065)

1 引 言

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)是一种新型高能量密度材料,具有爆速高、密度大、熔点低等优点,可作为炸药和推进剂的成分[1-4],具有广阔的应用前景。含能材料的晶体颗粒品质对其机械强度、感度和输出能量都有影响。结晶过程中,溶剂的选择、结晶温度、过饱和度、搅拌强度等外部因素都会影响晶体的生长。为了进一步提高DNTF的晶体品质,需要通过重结晶过程控制晶体形貌。然而自DNTF合成以来,研究工作主要是围绕其合成工艺和应用进行,对其结晶过程的研究刚刚起步,目前还没有形成成熟工艺,因此需要对DNTF的结晶动力学进行研究。

结晶动力学是工业结晶过程分析、设计、优化及操作的重要依据,也是决定晶体产品粒度分布以及产品质量的重要因素,为结晶操作和结晶器设计放大提供必不可少的数据[5],它与分子动力学、流体力学等一起共同形成了工业结晶过程模拟及产品晶形预测的基础[6]。结晶动力学研究包括成核动力学和生长动力学两部分,其中晶体生长模式的确定是结晶动力学方程研究的一大难题。目前对晶体生长与粒度的关系已进行了大量研究,如晶体生长与粒度无关的ΔL定律、ASL模型、晶体生长速率与粒度呈幂指数的函数关系[7-9]以及其他生长形式[10-11]。Tavare[12]等人研究了结晶动力学测定方法和动力学数据处理方法。……