硝酸羟胺的热稳定性评估及热分解机理研究

作     者：刘建国 安振涛 张倩 杜仕国 姚凯 王金 LIU Jianguo AN Zhentao ZHANG Qian DU Shiguo YAO Kai WANG Jin

作者机构：军械工程学院弹药工程系石家庄050003 军械工程学院弹药保障与安全性评估军队重点实验室石家庄050003 清华大学材料热分析中心北京100084 

基　　金：国防预研项目(40404010313) 

出 版 物：《材料导报》 (Materials Reports)

年 卷 期：2017年第31卷第4期

页      码：145-152页

摘      要：为评估氧化剂硝酸羟胺的热稳定性,使用标准液体铝皿于3K/min、4K/min、5K/min加热速率下进行热分析。借助非等温DSC曲线的参数值,应用Kissinger法和Ozawa法求得热分解反应的表观活化能和指前因子,根据Zhang-Hu-Xie-Li公式、Hu-Yang-Liang-Xie公式、Hu-Zhao-Gao公式以及Zhao-Hu-Gao公式,计算硝酸羟胺的自加速分解温度和热爆炸临界温度,并对热分解机理函数进行了研究。设计了7条热分解反应路径,采用密度泛函理论B3LYP/6-311++G(d,p)方法对硝酸羟胺的热分解进行了动力学和热力学计算。计算结果表明,硝酸羟胺热分解的自加速分解温度TSADT=370.05K,热爆炸临界温度Tbe0=388.68K,Tbp0=397.54K,热分解最可几机理函数的微分形式为f(α)=17×(1-α)18/17。硝酸羟胺热分解各路径中,动力学优先支持路径Path 6、Path 5、Path 4和Path 1生成NO和NO_2,其次是Path 2、Path 7和Path 3生成N2和N_2O。温度在373K以下时,Path 1′反应无法自发进行,硝酸羟胺无法进行自发的热分解。从热力学的角度来看,硝酸羟胺在370.05K以下储存是安全的。

主 题 词：硝酸羟胺 热分析 热稳定性 热分解机理 密度泛函理论 

学科分类：082604[082604] 081704[081704] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-轻工类] 070302[070302] 0826[工学-生物医学工程类] 0703[理学-化学类] 

核心收录：

D　O　I：10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.030

馆 藏 号：203215930...