兩種納米金屬粉對固相HMX的催化分解動力學(xué)研究

編號：CYYJ02219

篇名：兩種納米金屬粉對固相HMX的催化分解動力學(xué)研究

作者：劉文亮 顧妍 于思龍 張林軍

關(guān)鍵詞： 物理化學(xué) 納米金屬粉 HMX 催化分解 納米鈦粉 納米鋯粉

機構(gòu)： 西安近代化學(xué)研究所

摘要： 為了獲得納米級金屬粉對HMX熱分解的催化作用及分解動力學(xué)的影響規(guī)律,采用差示掃描量熱法(DSC)、熱重法(TG)研究了普通級和納米級金屬鈦粉、鋯粉與HMX混合體系的熱分解,采用等溫?zé)嶂胤ㄑ芯苛松鲜龌旌象w系的分解動力學(xué)。結(jié)果表明,納米級金屬粉使HMX在固相的熱分解提前,HMX/金屬粉質(zhì)量比為2∶1時,納米鈦粉和納米鋯粉分別使HMX固相起始分解溫度降低了3.9℃和3.0℃,使HMX固相分解比例由0.5%分別增至18.3%和4.6%;HMX在固相的分解深度隨納米金屬粉含量增加而增加;HMX/金屬粉混合體系固相初期分解反應(yīng)機理函數(shù)均為成核和生長(n=1)的Avrami-Erofeyev方程,鈦粉顯著降低了HMX固相分解的表觀活化能和指前因子,提高了以反應(yīng)速率常數(shù)之比表示的催化分解系數(shù),縮短了分解時間;HMX/納米鈦粉質(zhì)量比5∶1混合體系的等溫分解表觀活化能Ea為138.9kJ/mol,指前因子ln(A/s^-1)為25.47;此外,還發(fā)現(xiàn)金屬粉/HMX混合體系、金屬氧化物/HMX混合體系、各種相態(tài)單質(zhì)HMX的動力學(xué)參數(shù)有同一“動力學(xué)補償效應(yīng)”關(guān)系。