DNGTz的非等温热分解动力学及热安全性

• 作者: 严彪 宋纪蓉 胡拥鹏 胡荣祖 赵凤起 赵宁宁 赵旭芳 马海霞 高红旭
• 来源期刊: 含能材料
• 学科: 化学
• 关键词: 物理化学 3,6-二硝基胍基-1,2,4,5-四嗪(DNGTz) 非等温热分解动力学 热安全性 热爆炸
• 年，卷（期）: 2014,（6）
• 所属期刊栏目: 洈研究论文
• 页码范围: 767-773
• 页数: 7页
• 分类号: TJ55|O64
• 字数: 4272字
• 语种: 中文
• DOI: 10.11943/j.issn.1006-9941.2014.06.011

摘要

合成了3，6-二硝基胍基-1，2，4，5-四嗪（ DNGTz），运用差示扫描量热法（ DSC）和热重法（ TG-DTG）研究其热行为。以DSC 曲线数据为基础，采用Kissinger法、Ozawa法和积分法研究了DNGTz的非等温热分解机理及动力学，获得DNGTz的热分解表观活化能和指前因子分别为187．23 kJ·mol－1和1015．01s－1，其热分解机理为相边界反应，热分解机理函数的微分形式为 f（α）＝1。为了对DNGTz进行热安全性研究，估算得到DNGTz的密度（ρ＝1．762 g·cm－3）和导热系数（λ＝0．1856 W·m－1·K－1），同时应用 Micro-DSC III微热量仪对 DNGTz进行了比热容（cp）测定，得到了 DNGTz的比热容随温度变化的方程 cp（J·g－1·K－1）＝－2．8805＋2．1283×10－2T－2．3132×10－5T2－1．1689×10－8T3（287 K＜T＜352 K）。运用热分解动力学参数、机理函数及 DNGTz的比热容方程、ρ和λ，计算得到 DNGTz 的绝热至爆时间（ tTIad＝8．16 s）、自加速分解温度（ TSADT＝249．12℃）、热点火温度（ Tbe＝262．31℃）和热爆炸临界温度（Tbp＝277．68℃），进而计算获得半径为1 m 的 DNTGz 几何体（无限圆柱、球或无限平板）在环境温度300 K时的热感度概率密度函数 S（T）与温度（T）的关系曲线、峰值温度（TS（T）max）、热安全度（SD）、临界热爆炸环境温度（Tacr）和热爆炸概率（PTE），结果表明球形样品的热安全性稍高于无限圆柱或平板状的样品。