RDX和HMX的热分解II.动力学参数和动力学补偿效应 被引量：38

1

作者 刘子如 阴翠梅 +2 位作者 刘艳 范夕萍 赵凤起 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 2004年第4期72-75,79,共5页

用DSC、DTA和TG-DTG技术测定了RDX和HMX热分解的动力学参数。RDX和HMX在不同的分解阶段有不同的动力学参数和机理函数,其分解过程和动力学参数受试验条件、样品状态和试验方法的影响很大,但这些参数之间存在"动力学补偿效应"... 用DSC、DTA和TG-DTG技术测定了RDX和HMX热分解的动力学参数。RDX和HMX在不同的分解阶段有不同的动力学参数和机理函数,其分解过程和动力学参数受试验条件、样品状态和试验方法的影响很大,但这些参数之间存在"动力学补偿效应"和"等动力学点"。 展开更多

关键词 RDX HMX 热分析 动力学参数 动力学补偿效应 等动力学点

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含RDX高能硝胺发射药的热分解动力学补偿效应 被引量：6

2

作者 张冬梅 郑朝民 +3 位作者 衡淑云 刘子如 潘清 陆洪林 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期82-85,共4页

为了解高能硝胺发射药的热分解特性和动力学补偿效应,用高压DSC测试了含5组16种发射药的热分解行为,通过Kissinger方程获得了双基药和含RDX高能硝胺发射药的热活化能(Ea)和指前因子(A),讨论了其动力学参数的补偿效应。结果表明,含RDX高... 为了解高能硝胺发射药的热分解特性和动力学补偿效应,用高压DSC测试了含5组16种发射药的热分解行为,通过Kissinger方程获得了双基药和含RDX高能硝胺发射药的热活化能(Ea)和指前因子(A),讨论了其动力学参数的补偿效应。结果表明,含RDX高能硝胺发射药配方中的NC/NG和RDX的热分解反应动力学参数间存在动力学补偿效应,说明NC/NG和RDX的热分解反应分别有各自不同的反应过程或者由各自不同的速度决定步骤,不受配方中其他组分的影响。 展开更多

关键词 物理化学 高能硝胺发射药 高压DSC 热分解 RDX 动力学补偿效应

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RDX基含铝炸药的热爆发活化能及动力学补偿效应 被引量：6

3

作者 常海 郑亚峰 +3 位作者 刘子如 许西宁 邵颖惠 衡淑云 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第6期38-40,47,共4页

采用5s爆发点试验获得了12种RDX和铝粉含量不同的RDX基含铝炸药的热爆发动力学参数(lnA和Eb)。结果表明,随着RDX含量的增加,Eb先下降后升高,发现该炸药体系的热爆发动力学参数lnA和Eb之间存在补偿效应。根据热爆发温度Tb与RDX和铝粉含... 采用5s爆发点试验获得了12种RDX和铝粉含量不同的RDX基含铝炸药的热爆发动力学参数(lnA和Eb)。结果表明,随着RDX含量的增加,Eb先下降后升高,发现该炸药体系的热爆发动力学参数lnA和Eb之间存在补偿效应。根据热爆发温度Tb与RDX和铝粉含量的关系以及动力学补偿效应,从理论上导出了热爆发活化能Eb与RDX和铝粉含量的关系方程,并用实验数据验证了该关系方程。 展开更多

关键词 物理化学 热爆发动力学参数 动力学补偿效应 RDX 含铝炸药

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两种量热模式下物质热分解的动力学补偿效应 被引量：6

4

作者 尹瑞丽 陈利平 +4 位作者 陈网桦 吴珂 张彩星 李焓 于诚 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2016年第2期391-398,共8页

热分析量热仪主要包括动态、等温、恒温及绝热四种操作模式。很多学者基于动态及等温模式的测试结果,采用Arrhenius速率常数进行动力学计算,进而发现了所谓的"动力学补偿效应"。为了解绝热模式下是否也存在动力学补偿效应,分... 热分析量热仪主要包括动态、等温、恒温及绝热四种操作模式。很多学者基于动态及等温模式的测试结果,采用Arrhenius速率常数进行动力学计算,进而发现了所谓的"动力学补偿效应"。为了解绝热模式下是否也存在动力学补偿效应,分别采用绝热加速量热法(ARC)及动态差示扫描量热法(DSC)研究了过氧化二异丙苯(DCP)、40%(质量分数,下同)DCP溶液、葡萄糖、45%葡萄糖溶液的热分解特性,在此基础上基于Arrhenius公式计算了对应的表观活化能E和指前因子A,并对计算结果进行了分析。结果表明:绝热模式下,不同质量的同种样品及其溶液的最佳动力学参数,或者同一组数据采用不同的反应级数获得的lnA和E之间均存在明显的线性关系。此外,尽管由动态DSC数据计算获得的E和lnA普遍小于绝热模式的结果,但两种模式下获得的lnA和E之间仍然存在动力学补偿效应。由此可以推断,具有相同或类似反应机理的反应,虽然实验模式不同,但其E和lnA之间存在明显的动力学补偿效应。 展开更多

关键词 动力学补偿效应 绝热模式 动态模式 活化能 指前因子

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基于电解锰渣热解特性分析的动力学模型研究

5

作者 张曼颖 林晔 +2 位作者 孟棒棒 岳波 白月娇 《环境科学研究》 北大核心 2025年第7期1612-1623,共12页

高温煅烧电解锰渣存在能耗高、二次污染及资源化利用率不高等问题,研究其热解动力学对优化工艺至关重要。本研究基于热重分析,采用FWO(Flynn-Wall-Ozawa)、KAS(Kissinger-Akahira-Sunose)、Friedman法并结合XRD、SEM表征,构建电解锰渣... 高温煅烧电解锰渣存在能耗高、二次污染及资源化利用率不高等问题,研究其热解动力学对优化工艺至关重要。本研究基于热重分析,采用FWO(Flynn-Wall-Ozawa)、KAS(Kissinger-Akahira-Sunose)、Friedman法并结合XRD、SEM表征,构建电解锰渣热解动力学模型及补偿效应方程。结果表明:①根据活化能变化趋势,将电解锰渣热解过程分为4个阶段,第一阶段是CaSO_(4)·2H_(2)O脱水转化为CaSO_(4)及电解锰渣中羟基的断裂,对应的温度为98~223℃,需要的活化能平均值为79.23 kJ/mol,遵循化学二级反应模型g(a)=(1-a)^(-1)(a为电解锰渣热解过程中的转化率);第二阶段是含碳有机质和云母的分解,对应的温度是223~684℃,反应表观平均活化能为214.32 kJ/mol,符合成核与生长模型g(a)=[-ln(1-a)]^(2/3);第三阶段是绿泥石、硅灰石、蒙脱石以及一些耐热性较高的硅氧烷类有机化合物的分解,平均活化能为340.71 kJ/mol,对应的温度为684~800℃,这一阶段是化学反应阶段,机理函数为g(a)=(1-a)^(-1/2);第四阶段发生在830~1200℃,主要是CaSO_(4)分解后CaO与SiO_(2)反应产生新的相,新的矿物相是钙长石[(CaNa)(SiAl)_(4)O_(8)],属于三维扩散模型,对应的机理函数为g(a)=[1-(1-a)^(1/3)]^(1/2)。②基于FWO、KAS及Friedman法对电解锰渣热解过程的分析,揭示其活化能和指前因子之间存在动力学补偿效应。三种方法的线性回归拟合优度均大于0.87且显著性检验均小于0.05,证实了该效应的统计可靠性,表明表观动力学参数的变化受内在热解机制调控。研究显示,电解锰渣的热解主反应发生在684~800℃之间,为硫酸盐的分解,热解动力学模型为化学反应模型;而钙长石的形成在800~1200℃之间,热解动力学模型为三维扩散模型。建议进一步开展以电解锰渣为原料,用高温煅烧手段制备陶瓷材料和水泥混凝土材料的热解动力学模型研究,优化工艺参数,在拓宽电解锰渣资源化利用途径的同时减少环境污染。 展开更多

关键词 电解锰渣 热解特性 热解活化能 热解动力学模型 动力学补偿效应 表征分析

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焦煤氧化燃烧特性参数与热动力学特征 被引量：3

6

作者 王成博 雷昌奎 邓存宝 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第4期709-719,共11页

煤氧化自燃是矿井火灾的主要原因之一。为了探明煤氧化燃烧的特点和规律,采用TG-DTG试验研究了沙曲一号煤矿焦煤氧化热解过程,对不同升温速率下煤样的特征温度和燃烧特性参数进行了计算,并根据改进的Starink法计算了缓慢失重阶段和燃烧... 煤氧化自燃是矿井火灾的主要原因之一。为了探明煤氧化燃烧的特点和规律,采用TG-DTG试验研究了沙曲一号煤矿焦煤氧化热解过程,对不同升温速率下煤样的特征温度和燃烧特性参数进行了计算,并根据改进的Starink法计算了缓慢失重阶段和燃烧失重阶段的热动力学参数,确定了这2个阶段的动力补偿效应。结果表明:特征温度点随升温速率的增大出现了后移现象,并且反应结束后的残余物质比例随着升温速率的增大而增加;燃烧特性参数随升温速率增大呈现显著增大趋势,升温速率越大,煤粉可燃性越好,燃烧越稳定,但反应也越不充分;表观活化能在缓慢失重阶段呈现逐渐增大的趋势,最大值188.47 kJ/mol在着火点T_(3)附近;在燃烧失重阶段当转化率小于0.3时,表观活化能逐渐增大,之后逐渐减小,最大值173.65 kJ/mol在最大失重速率温度点T_(4)附近;指前因子整体变化规律与表观活化能基本一致,动力学补偿效应在燃烧失重阶段更大。 展开更多

关键词 煤自燃 升温速率 燃烧特性参数 热动力学参数 最概然机理函数 动力补偿效应

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大型海藻浒苔热解特性与动力学研究 被引量：14

7

作者 李祯 王爽 +5 位作者 徐姗楠 王宁 罗坤 于立军 姜秀民 何培民 《生物技术通报》 CAS CSCD 2007年第3期159-164,共6页

以2005年10月采自江苏如东海区的条浒苔(Enteromorpha clathrata)为研究材料,用热重分析法对其热解过程及其动力学规律进行了研究。采用10、20、30℃/min等升温速率分别对0.18、0.28、0.45mm等粒径样品进行热解,结果表明样品非等温失重... 以2005年10月采自江苏如东海区的条浒苔(Enteromorpha clathrata)为研究材料,用热重分析法对其热解过程及其动力学规律进行了研究。采用10、20、30℃/min等升温速率分别对0.18、0.28、0.45mm等粒径样品进行热解,结果表明样品非等温失重过程主要为脱水、保持、剧烈失重和缓慢失重4个阶段,且热解失重区为190～520℃之间范围;通过对最大失重率Dmax、失重率峰值温度θmax、挥发等参数分析,可以得出温度Ts和r值都随升温速率的增加而增加,升温速率越高,反应时间越短,热解特性指数增加;当样品粒径为0.28mm以上时,颗粒粒径越大对热解过程影响较大。用Coats-Redfern方法计算出样品的热解动力学参数,发现其热解反应机理函数不同于木质类生物质,求得的活化能E与频率因子A之间存在动力学补偿效应。 展开更多

关键词 动力学规律 热解特性 条浒苔 大型海藻 热解动力学参数 动力学补偿效应 样品粒径 升温速率

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O2/CO2气氛下煤粉的燃烧规律与动力学特性 被引量：13

8

作者 牛胜利 路春美 +2 位作者 赵建立 郭鲁阳 刘志超 《动力工程》 EI CSCD 北大核心 2008年第5期769-773,共5页

在O2/N2及O2/CO2气氛下,利用热重法(TG)进行了3种煤粉的非等温燃烧试验.结果表明:在相同O2浓度下,不同气氛并未引起燃烧规律的变化,O2/CO2气氛可以取得O2/N2条件的燃烧效果;O2浓度在40%的范围内,随着O2浓度的提高,煤粉着火点和失重峰温... 在O2/N2及O2/CO2气氛下,利用热重法(TG)进行了3种煤粉的非等温燃烧试验.结果表明:在相同O2浓度下,不同气氛并未引起燃烧规律的变化,O2/CO2气氛可以取得O2/N2条件的燃烧效果;O2浓度在40%的范围内,随着O2浓度的提高,煤粉着火点和失重峰温度降低较为明显.此外,采用普适积分法对燃烧过程的动力学参数进行计算.结果表明:不同的反应区段存在不同的化学反应机理,但气氛的改变并未引起化学反应机理的变化,同一煤种活化能E在各个工况下的差异可由"动力学补偿效应"解释,且该计算函数适合研究已有条件下的化学反应机理. 展开更多

关键词 能源与动力工程 燃烧学 O2/CO2 热重法 动力学特性 动力学补偿效应

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热分解动力学在含能材料中的应用 被引量：5

9

作者 张涛 陈明华 +3 位作者 贾昊楠 贾晓彪 常文平 陈永康 《爆破器材》 CAS 北大核心 2013年第6期52-56,共5页

文章主要介绍了热分解动力学在含能材料中的重要性,列举了热分解动力学的主要分析方法及几种常用的反应机理,并对其进行简要分析。热分析技术具有快捷简便、准确度高以及适用范围广的特点,在含能材料的热分解动力学中发挥重要作用。热... 文章主要介绍了热分解动力学在含能材料中的重要性,列举了热分解动力学的主要分析方法及几种常用的反应机理,并对其进行简要分析。热分析技术具有快捷简便、准确度高以及适用范围广的特点,在含能材料的热分解动力学中发挥重要作用。热分解动力学广泛应用于含能材料的动力学参数的求解、反应机理的推断以及动力学补偿效应的确定,为其有效使用寿命的预测以及安全性能的评定等提供科学依据。同时,热分析技术的自身完善以及与其他技术的联机使用将促进热分解动力学的不断发展。 展开更多

关键词 含能材料 热分解动力学 反应机理 动力学补偿效应 寿命预测

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1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐的热分解动力学(英文) 被引量：3

10

作者 杜旭杰 李晓东 +2 位作者 杨荣杰 李玉川 庞思平 《火炸药学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第5期22-28,48,共8页

在2、5、10、15和20℃·min-1线性升温条件下,用非等温TG-DTG技术分析了1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐((ATZ)(NO3))的热分解过程,研究了其热分解反应动力学,并提出热分解反应机理。结果表明,(ATZ)(NO3)的热分解过程可分为两个失重阶段。... 在2、5、10、15和20℃·min-1线性升温条件下,用非等温TG-DTG技术分析了1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐((ATZ)(NO3))的热分解过程,研究了其热分解反应动力学,并提出热分解反应机理。结果表明,(ATZ)(NO3)的热分解过程可分为两个失重阶段。动力学3因子(表观活化能E、指前因子A和机理函数)可通过3步最终确定。首先,用两种model-free方法(Kissinger法和Ozawa法)得到表观活化能E和指前因子A;然后用两种model-fitting方法(atava-esták法和Achar法)得到几种可能的分解机理函数;最后通过3种验证方法(atava法、双因子外推法和Popescu法)得到唯一的分解机理函数。(ATZ)(NO3)热分解两阶段的反应机理均为随机成核和随后生长模型,反应级数分别为n=3/2和n=1/3,m=3。(ATZ)(NO3)热分解两阶段的动力学方程分别为:dαdt=1013.60×e-128970RT(1-α)[-ln(1-α)]-12和dαdt=1011.40×e-117370RT(1-α)[-ln(1-α)]2/3。两阶段动力学补偿效应的数学表达式分别为:lgA=0.1213E-1.894和lgA=0.1149E-2.5426。 展开更多

关键词 物理化学 1-氨基-1 2 3-三唑硝酸盐((ATZ)(NO3)) 热分解 热重 非等温动力学 动力学补偿效应

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有机蒙脱土热分解动力学 被引量：3

11

作者 崔会旺 杜官本 《西北林学院学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期138-141,共4页

用十八烷基三甲基溴化铵(STAB)和蒙脱土(MMT)制备有机蒙脱土(OMMT),采用热重-差热(TG-DTA)法研究OMMT热分解动力学。结果表明:OMMT的热分解发生在170～510℃之间,其数据通过Agrawal积分方程线性拟合,以线性相关系数(r)为判据,得到OMMT... 用十八烷基三甲基溴化铵(STAB)和蒙脱土(MMT)制备有机蒙脱土(OMMT),采用热重-差热(TG-DTA)法研究OMMT热分解动力学。结果表明:OMMT的热分解发生在170～510℃之间,其数据通过Agrawal积分方程线性拟合,以线性相关系数(r)为判据,得到OMMT热分解反应的机理函数为G(a)=[-ln(1-a)]4、活化能E=36.16 kJ.mol-1、频率因子A=88 014.17min-1、动力学补偿效应方程为lnA=0.431 4E-4.463 2;根据热分解动力学求得的DTA曲线形状因子Ф表明OMMT的DTA曲线对称性好,这与其TG-DTG-DTA中DTA曲线吻合。 展开更多

关键词 有机蒙脱土 热分解动力学 动力学补偿效应 DTA曲线形状因子

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氧气浓度对劣质煤掺混生活污泥燃烧特性的影响 被引量：14

12

作者 闫云飞 张磊 +2 位作者 张力 雷强 张杰 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期430-435,共6页

采用热重分析方法研究了劣质煤掺混生活污泥在氧气浓度20%、30%、50%、70%、90%条件下的燃烧特性和动力学特性。随着氧气浓度的增加,失重率曲线DTG向低温区移动。对着火温度、失重率峰值以及对应温度、燃尽温度、混合物燃烧综合特性指... 采用热重分析方法研究了劣质煤掺混生活污泥在氧气浓度20%、30%、50%、70%、90%条件下的燃烧特性和动力学特性。随着氧气浓度的增加,失重率曲线DTG向低温区移动。对着火温度、失重率峰值以及对应温度、燃尽温度、混合物燃烧综合特性指数进行了对比分析,并对固定碳燃烧阶段的表观活化能进行了计算,结果表明,提高氧气浓度能显著改善燃烧条件,表观活化能随着氧气浓度的提高而增大,随掺混比的增加而减小。定义燃烧促进因子C.E.F.(Combustion EnhancementFactor)表征燃料内外部燃烧促进条件,在固定碳燃烧段,燃烧促进因子随氧气浓度增加迅速增大,表明增大氧气浓度对燃烧具有良好促进作用。燃烧促进因子C.E.F.与表观活化能之间具有动力学补偿效应。 展开更多

关键词 热重分析 掺混比 富氧燃烧 动力学补偿效应

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KOH活化制备烟杆基活性炭的炭化过程 被引量：5

13

作者 张利波 彭金辉 +4 位作者 李宁 夏洪应 李玮 曲雯雯 朱学云 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2009年第6期59-62,共4页

为了揭示KOH活化烟杆制备活性炭中炭化阶段的反应机理,利用热重法对氮气气氛中烟杆和浸渍KOH的烟杆在不同升温速率下(分别为5,15,30 K/min)的热解过程进行了研究。结果表明,随着KOH的加入,降低了烟杆主要成分的分解温度,为炭化之后的活... 为了揭示KOH活化烟杆制备活性炭中炭化阶段的反应机理,利用热重法对氮气气氛中烟杆和浸渍KOH的烟杆在不同升温速率下(分别为5,15,30 K/min)的热解过程进行了研究。结果表明,随着KOH的加入,降低了烟杆主要成分的分解温度,为炭化之后的活化反应奠定了重要基础。采用Coats-Redfern模型对实验数据进行处理,得出了烟杆和添加KOH的烟杆的热解表观活化能和指前因子,建立了热解动力学模型,发现烟杆及添加KOH的烟杆热解的主要阶段分别可由一段1级反应和2.5级反应过程描述,KOH的存在可将烟杆炭化阶段的活化能降低约30 kJ/mol,动力学参数存在补偿效应。 展开更多

关键词 烟杆 KOH 炭化过程 热解 动力学 动力学补偿效应

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组分对双基发射药热化学安定性的影响研究

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作者 张冬梅 陆洪林 +5 位作者 涂健 贾林 顾妍 杜姣姣 于思龙 王芳芳 《兵器装备工程学报》 CAS 北大核心 2019年第4期79-84,共6页

用真空安定性试验、甲基紫试验和高压DSC研究了五组双基发射药17个配方的热(化学)安定性和热分解;用Kissinger方程获得了这些双基发射药双基组分或RDX组分分解的动力学参数,计算了"等动力学温度";结果表明,各种组分对双基发... 用真空安定性试验、甲基紫试验和高压DSC研究了五组双基发射药17个配方的热(化学)安定性和热分解;用Kissinger方程获得了这些双基发射药双基组分或RDX组分分解的动力学参数,计算了"等动力学温度";结果表明,各种组分对双基发射药热(化学)安定性和热分解都有一定的影响,用真空安定性试验、甲基紫试验和热分解动力学参数都能表征组分对安定性的影响;不同体系或不同分解阶段的不同作用机理可能会造成不同方法评价结论的差异;双基发射药双基组分或RDX组分分解的动力学参数,分别都存在"动力学补偿效应",表明双基或RDX组分以及其他组分彼此不能改变双基组分或RDX组分的分解分别属于同一反应过程或速度决定步骤的性质;所有配方分解的"等动力学点(温度)"T_(ik)都在一个很小的温度范围(167. 3～176. 3℃),T_(ik)下限的温度167. 3℃高于120℃,这为只用表观活化能E_a评估较低温度下的安定性提供了依据。 展开更多

关键词 物理化学 组分 化学安定性 动力学补偿效应

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