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液态含能材料热感度测试方法研究

作　者: 赵富炜
导　师: 陈网桦；陈利平
学　校: 南京理工大学
专　业: 安全技术及工程
关键词: 液态含能材料热感度 DSC ARC T_θ(不同诱导期对应的的起始温度)
分类号: TB303
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

含能材料热感度包含两种含义：一是发生热分解的难易程度(热分解感度)；二是整体受热后发生爆炸的难易程度(热爆炸感度)。由于在各种能量刺激中,热是最常见、最普遍、导致事故最多的一种,而且含能材料对热的响应方式非常复杂,因此研究含能材料的热感度是非常重要的。本文主要通过绝热加速量热仪(ARC)和差示扫描量热仪(DSC)研究了三种液态含能材料单质(硝基苯(NB)、硝基乙烷(NE)、水合肼(HHA)),四种混合物(硝酸正丙酯(NPN)+硝酸异丙酯(IPN)、硝酸正丙酯(NPN)+硝酸异辛酯(EHN)、硝酸异丙酯(IPN)+硝酸异辛酯(EHN)、硝基甲烷(NM)+硝基乙烷(NE))的热分解情况,并在此基础上结合前人的研究,得到了这七种含能材料的两种热感度参数,进一步完善了热感度标准体系。首先采用DSC实验,对以上七种液态含能材料进行测试,获到了相应的热动力学参数,利用这些参数对物质的热感度进行分析,得到在七种物质中HHA热稳定性较差,热感度较大,NB热稳定最好,热感度最小的结论。然后通过ARC实验,研究了七种液态含能材料的热感度,结合NM、NPN、IPN、EHN的动力学参数,得到在5s和5min诱导期下,这11种物质热感度由高到低的顺序为EHN、HHA、NPN、IPN、IPN+EHN、NPN+EHN、IPN+NPN、NE、NM+NE、NM、NB。最后,对两种方法的热感度分析结果进行比较,发现ARC、DSC的Tθ排列顺序并不一致。并在此基础上,进一步完善了“液态含能材料热感度试验方法标准体系”草案。

全文目录

摘要  3-4
ABSTRACT  4-5
目录  5-8
1 绪论  8-15
  1.1 课题背景及意义  8-10
  1.2 国内外研究概况  10-13
  1.3 本论文的工作  13-15
2 液态含能材料 DSC研究  15-35
  2.1 DSC数据动力学分析方法简介  15-18
    2.1.1 Kissinger法  16-17
    2.1.2 Ozawa法  17-18
  2.2 七种含能材料DSC实验  18-33
    2.2.1 DSC测比热容  18-22
      2.2.1.1 仪器  21
      2.2.1.2 实验条件  21
      2.2.1.3 实验结果  21-22
    2.2.2 单质及混合物液态含能材料的DSC研究  22-33
      2.2.2.1 实验条件  22-23
      2.2.2.2 试验结果  23-31
      2.2.2.3 动力学分析  31-32
      2.2.2.4 几类物质热稳定性的比较  32-33
  2.3 本章小结  33-35
3 液态含能材料的ARC研究  35-52
  3.1 ARC结构和原理简介  35-37
  3.2 ARC数据动力学分析方法简介  37-40
  3.3 单质及混合物样品的ARC研究  40-51
    3.3.1 实验仪器  40-41
    3.3.2 实验样品  41
    3.3.3 实验条件  41
    3.3.4 试验结果与动力学分析  41-51
    3.3.5 结果比较  51
  3.4 本章小结  51-52
4 七种液态含能材料ARC和DSC的热感度分析  52-60
  4.1 液态含能材料热爆炸感度参数的研究  52
  4.2 ARC数据的热感度分析  52-56
    4.2.1 T_θ(ARC)  52-55
    4.2.2 几类物质之间的热感度比较分析  55-56
  4.3 DSC数据的热感度分析  56-58
  4.4 本章小结  58-60
5 液态含能材料热感度试验方法标准草案  60-65
  5.1 范围  60
    5.1.1 主题内容  60
    5.1.2 适用范围  60
    5.1.3 应用指南  60
  5.2 规范性引用文件  60
  5.3 术语及定义  60
  5.4 一般要求  60-62
    5.4.1 样品  60-61
    5.4.2 试剂和材料  61
    5.4.3 仪器、设备、试验装置  61
    5.4.4 试验安全  61
    5.4.5 量和单位  61
    5.4.6 数值修约和异常值剔除  61
    5.4.7 试验报告  61-62
    5.4.8 试验方法的内容  62
  5.5 详细要求(热感度绝热加速量热仪法)  62-65
    5.5.1 适用范围  62
    5.5.2 方法原理  62
    5.5.3 试验和材料  62
    5.5.4 仪器、设备、试验装置  62-63
    5.5.5 试验条件  63
    5.5.6 试验步骤  63-64
      5.5.6.1 样品的称取  63
      5.5.6.2 试验程序  63-64
    5.5.7 实验数据处理及结果描述  64
    5.5.8 试验报告  64-65
6 结束语  65-67
  6.1 本论文主要结论  65-66
  6.2 问题与展望  66-67
致谢  67-68
参考文献  68-71

液态含能材料热感度测试方法研究

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