两种纳米金属粉对固相HMX的催化分解动力学研究

摘要：

为了获得纳米级金属粉对HMX热分解的催化作用及分解动力学的影响规律,采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)研究了普通级和纳米级金属钛粉、锆粉与HMX混合体系的热分解,采用等温热重法研究了上述混合体系的分解动力学.结果表明,纳米级金属粉使HMX在固相的热分解提前,HMX/金属粉质量比为2:1时,纳米钛粉和纳米锆粉分别使HMX固相起始分解温度降低了3.9℃和3.0℃,使HMX固相分解比例由0.5％ 分别增至18.3％和4.6％;HMX在固相的分解深度随纳米金属粉含量增加而增加;HMX/金属粉混合体系固相初期分解反应机理函数均为成核和生长(n=1)的Avrami-Erofeyev方程,钛粉显著降低了HMX固相分解的表观活化能和指前因子,提高了以反应速率常数之比表示的催化分解系数,缩短了分解时间;HMX/纳米钛粉质量比5:1混合体系的等温分解表观活化能Ea为138.9 kJ/mol,指前因子ln(A/s-1)为25.47;此外,还发现金属粉/HMX混合体系、金属氧化物/HMX混合体系、各种相态单质HMX的动力学参数有同一"动力学补偿效应"关系.

关键词：物理化学、纳米金属粉、HMX、催化分解、纳米钛粉、纳米锆粉

所属期刊栏目：43

分类号：TJ55;O64(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家安全重大基础研究项目

在线出版日期：2020-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：413-418