為預(yù)防黃鐵礦誘發(fā)硝胺類炸藥自爆問題,運(yùn)用C80微量熱儀分析黃鐵礦與硝酸銨質(zhì)量比分別為1∶99、3∶97、5∶95、10∶90的4種混合樣品的熱分解特性;揭示黃鐵礦對硝胺類炸藥熱穩(wěn)定性的影響;根據(jù)Arrhenius定律計(jì)算樣品的熱分解動力學(xué)參數(shù)。結(jié)果表明:黃鐵礦與硝酸銨發(fā)生反應(yīng),在88.24～165.17℃之間生成新的放熱峰;增加黃鐵礦的含量,硝酸銨的起始分解溫度從147.50℃降至88.24℃,活化能從206.47 kJ/mol降至110.85 kJ/mol;黃鐵礦質(zhì)量比超過10%后,活化能降低幅度變緩;黃鐵礦能在較低溫度下降低硝酸銨的熱穩(wěn)定性,加快硝酸銨的熱分解,增大炸藥自爆的危險(xiǎn)性。 

【文章來源】：中國安全科學(xué)學(xué)報(bào). 2020,30(09)北大核心

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【部分圖文】：

C80微量熱儀測試系統(tǒng)的基本組成

樣品的放熱特征參數(shù)見表2。由表2可知：硝酸銨與黃鐵礦混合物的放熱特征參數(shù)隨黃鐵礦含量的增加而降低，起始分解溫度t1從147.50℃降低至88.24℃，外推起始溫度t1o從147.50℃降低至95.81℃，峰值溫度t1p從150.42℃降低至97.67℃，以上參數(shù)降幅都超過50℃，說明黃鐵礦含量對硝酸銨與黃鐵礦反應(yīng)容易程度影響較大，降低了硝酸銨的熱穩(wěn)定性。硝酸銨的放熱特征參數(shù)也隨黃鐵礦含量增加而降低，但降低的幅度比第1個放熱峰小。起始放熱溫度t2從212.46℃降到194.59℃，只降低17.87℃，峰值溫度t2p從288.43℃降到260.92℃，降低了27.51℃。但外推起始溫度t2o的降低幅度明顯大于t2和t2p，從285.98℃降到237.31℃，降低48.67℃。這說明硝酸銨與黃鐵礦在較低溫度下發(fā)生反應(yīng)除了會降低硝酸銨的熱穩(wěn)定性外，還會降低硝酸銨自身熱分解的溫度增大自燃的危險(xiǎn)性。2.2 熱動力學(xué)參數(shù)求解

硝酸銨的熱分解過程已有廣泛的研究，但由于硝酸銨的熱分解機(jī)制依賴測試條件，如壓力、升溫速率等，沒有一種機(jī)制可以解釋硝酸銨分解特性的所有方面，硝酸銨的熱分解機(jī)制尚無定論[11,19]。一般認(rèn)為熱分解是由吸熱質(zhì)子轉(zhuǎn)移反應(yīng)引發(fā)的，硝酸銨的熱分解反應(yīng)式如下：部分學(xué)者研究了黃鐵礦影響硝酸銨熱分解機(jī)制，如GUNAWAN等[9]使用掃描電鏡、能譜儀等儀器檢測硝酸銨和黃鐵礦的生成物，XU Zhixiang等[12]采用MS儀器分析乳化炸藥和黃鐵礦的產(chǎn)物，并分別提出了下式：

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號：3046906