【摘要】：DNTF,學(xué)名為3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱,是一種新型高能量密度材料,具有熔點(diǎn)低、密度高、感度高等特性,其綜合性能優(yōu)于HMX接近CL-20,成為含能材料研究領(lǐng)域備受關(guān)注的研究方向之一。隨著我國(guó)武器裝備的發(fā)展,高品質(zhì)的DNTF需求量不斷增加。目前工業(yè)合成的DNTF粒度分布不均勻、形貌不規(guī)則。因此,本論文對(duì)DNTF的結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行系統(tǒng)的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。采用激光動(dòng)態(tài)法測(cè)定了在298.15?338.15K的溫度范圍內(nèi),DNTF在乙酸、1,2-二氯乙烷純?nèi)軇┮约耙宜?水二元混合溶劑中的溶解度和超溶解度,得到DNTF在不同溶劑中的介穩(wěn)區(qū),討論了溶劑組成和溫度對(duì)溶解度、介穩(wěn)區(qū)的影響。對(duì)照Apelblat、(CNIBS)/Redlich-Kister以及Jouyban-Acree經(jīng)驗(yàn)方程對(duì)溶解度數(shù)據(jù)進(jìn)行了關(guān)聯(lián),建立了溶解度模型。同時(shí),利用溶解度數(shù)據(jù)估算得到不同溶劑體系中DNTF的溶解焓、溶解熵、溶解吉布斯自由能、固液表面張力以及表面熵因子。采用間歇?jiǎng)討B(tài)法分別對(duì)DNTF的冷卻和溶析結(jié)晶過(guò)程進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)測(cè)定。以粒數(shù)衡算方程為基礎(chǔ),處理動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。根據(jù)晶體粒數(shù)密度分布圖可知,粒徑與粒數(shù)密度對(duì)數(shù)成線性關(guān)系,說(shuō)明DNTF結(jié)晶過(guò)程晶體的生長(zhǎng)屬于粒度無(wú)關(guān)模式,可以用粒度無(wú)關(guān)生長(zhǎng)速率模型來(lái)描述DNTF晶體的生長(zhǎng)過(guò)程。采用多元線性最小二乘法回歸由實(shí)驗(yàn)測(cè)定的結(jié)晶成核和生長(zhǎng)動(dòng)力學(xué)相關(guān)數(shù)據(jù),得到了DNTF結(jié)晶生長(zhǎng)速率方程以及成核速率方程。并分析討論了過(guò)飽和度、懸浮密度、溫度、攪拌轉(zhuǎn)速等對(duì)結(jié)晶過(guò)程的影響。本研究為DNTF結(jié)晶工藝優(yōu)化以及工業(yè)放大提供一定的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和理論指導(dǎo),使工業(yè)結(jié)晶不僅能獲得預(yù)期粒度的晶體產(chǎn)品,而且滿足產(chǎn)品質(zhì)量、收率的要求。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TQ560.1

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