二硝酰胺盐的放大合成工艺及性能表征

为安全、高效地制备二硝酰胺盐产品,以氨基磺酸铵作为前体,经硝硫混酸低温硝化,该反应液与含脒基脲的惰性溶液进行中和反应得到N-脒基脲二硝酰胺盐（FOX-12）,再经离子交换反应制得二硝酰胺钾（KDN）和二硝酰胺铵（ADN）。用元素分析、红外、密度、DSC和感度测试进行了FOX-12、KDN和ADN的的表征和性能测试。结果表明,实验过程中水解温度稳定在30～45℃,实现了FOX-12、KDN和ADN的合成工艺放大。表征数据与文献值一致。粗品纯度均大于98%;FOX-12、KDN和ADN的熔点分别为212,128,92℃。FOX-12、KDN的感度低于RDX,ADN的感度与RDX相当。

二硝酰胺铵液滴微爆特性的试验研究

该研究旨在揭示绿色无毒航天推进剂二硝酰胺铵(ADN)液滴在燃烧室内的微爆特性,以期提高发动机燃烧效率并减少污染物排放。通过建立挂滴式试验系统,研究了ADN液滴微爆过程中的形态变化,并分析了环境温度和液滴初始直径对微爆特性的影响。结果表明:环境温度升高并未缩短微爆延迟时间,但导致微爆强度和持续时间减小;液滴微爆持续时间与环境温度无显著负相关性,而当量蒸发速率随温度升高而增加,增加速率逐渐减缓;着火时刻随环境温度升高而提前;液滴初始直径的增大导致微爆延迟时间增加,微爆强度、持续时间和当量蒸发速率与初始直径无明显正相关关系,着火时刻则随之延迟,但趋势逐渐减弱。研究表明,环境温度和液滴初始直径是影响ADN液滴微爆特性的关键因素,对优化ADN作为航天推进剂的使用具有重要理论和工程意义。

N-脒基脲二硝酰胺盐(FOX-12)的合成与表征

以二硝酰胺铵(ADN)和双氰胺为原材料经过一系列反应,制备出新型有机二硝酰胺盐-N 脒基脲二硝酰胺盐(FOX 12),并鉴定了其结构,测定了其熔点、感度、吸湿性等性能。

新型含能材料二硝酰胺胍的合成及性能测试

介绍了采用二硝酰胺铵 ( ADN)为原材料制备二硝酰胺胍 ( GDN)的制备工艺 ,鉴定了其结构 ,测定了其各项性能 ,证明其性能优于二硝酰胺铵及硝基胍 ( NG)

3,5-二氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐合成、晶体结构及性能

为了开发性能优异的新型二硝酰胺含能离子盐,采用3, 5-二氨基-1, 2, 4-三唑、硫酸和二硝酰胺铵为原料合成3,5-二氨基-1,2,4-三唑二硝酰胺盐(DATrZDN),并通过红外光谱、核磁共振和元素分析对其结构进行了表征。培养了DATrZDN的单晶并通过X射线衍射仪测定了晶体结构,结果表明其晶体为单斜晶系,空间群为P2(1)/n,晶胞参数为:a=1.332 0(4) nm,b=1.759 3(6) nm,c=1.422 9(4) nm,β=107.524(5)°。采用Gaussian 09程序和Kamlet-Jacobs爆轰方程分别计算了DATrZDN生成热和爆轰性能,生成焓为-164.7 kJ·mol^-1,爆速8.404 km·s^-1,爆压31.36 GPa,爆热5275 kJ·kg^-1。利用差示扫描量热法和热重分析法考察了DATrZDN的热性能,熔点为163.2℃,热分解温峰为188.6℃,热稳定性较好。

二硝酰胺铵热分解机理的理论研究进展

介绍了二硝酰胺铵(ADN)热分解反应的基本性质。总结了ADN分解反应的理论研究结果。分析了溶剂对DN-模型中ADN分解行为的影响,比较了二硝酰胺酸(HDN)、二硝酰胺酸二聚体(HDN2)及其二硝酰胺铵二聚体(ADN2)簇模型中不同质子转移异构体分解的优势路径,以及分子内和分子间双质子转移过程对不同异构体的形成和分解反应的影响。讨论了微量水在(H2O)n…NH4+[ON(O)NNO2]-(n=1,2,3)和ADN2簇模型中对ADN反常分解行为的原因。不同理论模型在一定程度上揭示了ADN分解反应的本质,在较大ADNn簇中获得的动力学参数与实验结果吻合更好。研究认为,对ADN体系分解产生的各中间体之间的交叉反应以及将QM-MM方法用于较大ADNn簇和溶剂化模型的研究,对理解ADN复杂分解反应以及获得其应用过程所涉及的相关热力学和动力学参数具有重要作用。

二硝酰胺胍(GDN)的晶体结构和热行为(英文)

利用二硝酰胺铵(ADN)和盐酸胍在水溶液中合成了二硝酰胺胍([(NH2)2C NH2]+N(NO2)2-,GDN),首次培养出了用于X射线衍射的无色透明单晶。GDN属三斜晶系,空间群为P-1,晶体结构参数为:a=0.8332(5)nm,b=0.9306(6)nm,c=0.9878(6)nm,α=84.659(11)°,β=69.213(12)°,γ=67.451(12)°,V=0.6605(7)nm3,Z=4,μ=0.159 mm-1,F(000)=344,Dcalc=1.671 g.cm-3。通过DSC和TG/DTG法研究了GDN的热行为,其中第三阶段为强烈的放热分解过程,分解反应的表观活化能和指前因子分别为118.75 kJ.mol-1和1010.86s-1。GDN热爆炸的临界温度为164.09℃。GDN比ADN有更好的热稳定性。

富勒烯乙二胺二硝酰胺盐的制备、表征及热分解特性

以富勒烯乙二胺硝酸盐和二硝酰胺铵（ADN）为原料,通过离子交换反应制备了富勒烯乙二胺二硝酰胺盐,采用紫外-可见光谱（UV-Vis）、傅里叶变换红外光谱（FT-IR）、元素分析和X射线光电子能谱（XPS）等对其结构进行了表征.结果表明,富勒烯乙二胺二硝酰胺盐的分子式为H12C60（HNCH2CH2NH2·HN（NO2）2）12.用差热分析（DTA）、差示扫描量热法（DSC）和热重-微分热重分析（TG-DTG）研究其热分解特性.DSC曲线表明富勒烯乙二胺二硝酰胺盐于150℃开始分解,热分解峰温为203℃,分解焓为1037.7 J·g^-1.TG曲线表明,100～800℃范围内,总失重率49.68％,主要是N（NO2）2-分解和部分支链分解.

二硝酰胺铵在火炸药中的应用

综述了新一代氧化剂二硝酰胺铵盐(ADN)在固体推进剂、炸药及发射药中的应用研究进展,认为ADN是替代推进剂中过氯酸铵氧化剂的最佳侯选物。提出了优化工艺、降低成本、改进ADN稳定化和球形化技术以及ADN应用方面的建议。

国外二硝酰胺铵的发展现状

在跟踪国外二硝酰胺铵(ADN)发展现状及最新动向的基础上,综述了ADN合成与制备工艺、球形化技术发展、ADN应用研究及最新进展;分析了国外解决ADN吸湿性的技术途径及ADN推进剂配方;指出ADN未来发展应关注以下方面:新型结晶造粒及后处理工艺已成为改进ADN应用性能且实现规模化生产的关键因素;开发高效的ADN合成路线和提高生产规模是降低ADN成本的重要手段;解决吸湿性问题对ADN应用的制约。附参考文献18篇。

钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐的研究进展

概述了新型钝感高能材料N-脒基脲二硝酰胺盐(GUDN,亦称FOX-12)的理化性能和爆轰性能,并讨论了其相关应用。GUDN能量较高(接近RDX)、感度低(接近TATB)、热稳定性好、相容性好,适用于推进剂、气体发生剂和钝感炸药。

N-脒基脲二硝酰胺盐的合成与性能

以盐酸脒基脲为原料,通过水解、复分解反应,合成了N-脒基脲二硝酰胺盐(GUDN),总收率可达79%。通过元素分析、红外光谱、紫外光谱等手段鉴定了其结构;测试了GUDN的密度、摩擦感度和撞击感度,并与ADN的性能进行比较。研究表明,GUDN不吸潮,热稳定性好,感度低,相容性较好,能与RDX,HM X等火炸药常用组分相容。应用试验表明,GUDN可用于改性双基推进剂。

二硝酰胺铵(ADN)球形化技术研究进展

对二硝酰胺铵(ADN)的球形化技术进行了比较详细的综述。从乳液球形化、喷雾球形化、喷射研磨球形化、超声波球形化、微反应球形化技术及膜乳化结晶新技术等几方面介绍了ADN球形化技术的研究现状,对比了各种技术的优缺点,提出了超声波球形化技术、微反应球形化技术和膜乳化结晶技术是ADN球形化制备技术发展的趋势,并指出了我国ADN球形化技术的发展方向。

原子层沉积技术合成氧化铝薄膜包覆二硝酰胺铵

通过原子层沉积(ALD)技术以三甲基铝和水作为前驱体在二硝酰胺铵(ADN)表面沉积氧化铝包覆膜。分别采用扫描电子显微镜(SEM),X射线光电子能谱(XPS)对包覆后ADN的表面形貌、化学成分进行了分析,通过蒸汽吸附分析仪(VSA)对包覆氧化铝薄膜的ADN样品进行了吸湿性测试,并且对ADN表面氧化铝薄膜生成机理进行了探讨。结果表明:ALD氧化铝薄膜对ADN表面形成了完整的包覆,薄膜厚度最高可达数百纳米。包覆有ALD氧化铝薄膜的ADN样品暴露在潮湿空气中48 h形貌不发生明显变化。在25℃,湿度70%的环境条件下,VSA测得包覆200和400周期氧化铝薄膜的ADN吸湿率分别为40.99%和40.75%。以上研究结果表明,尽管ALD氧化铝对ADN表面实现了完整包覆并在潮湿空气中维持了样品形貌,被包覆的ADN样品吸湿性尚未获得明显改善。

单分散钴纳米粒子的制备及其对二硝酰胺铵(ADN)的热分解作用

采用氢电弧等离子体法在惰性气氛中制备了单分散的高纯度纳米Co粉。利用透射电子显微镜(TEM)和相应选区电子衍射(SAED)、比表面吸附仪、X射线衍射(XRD)等手段对样品的粒度、形貌、比表面积、成分进行了表征。将纳米Co粉按不同比例与二硝酰胺铵(ADN)制成复合粒子,并用差热分析(DTA)考察了不同比例的纳米Co粉对ADN的热分解催化作用。结果表明,在ADN中加入纳米Co粉,可使ADN的分解峰温明显降低,比例越大,分解峰温的降低也越多,且表观分解热显著增大,说明纳米Co粉对ADN有较强的催化作用。

反相高效液相色谱法测定二硝酰胺铵的纯度

采用Agilcent C18反相色谱柱（150mm×4．6mm，5μm），选用二元流动相乙腈（pH值为3．0的磷酸水溶液），在体积比为10：90、流速为1mL／min、柱温为30℃、检测波长为210nm的条件下，采用面积校正归一化法计算了二硝酰胺铵（ADN）的纯度。结果表明，当ADN的质量浓度为0．0001～0．001g／mL时，色谱峰面积与ADN标准样品质量浓度呈良好的线性关系A=51．73C＋5．442，相关系数为0．9980，平均回收率为98．33％～99．67％，相对标准偏差为0．49％。该方法结果准确可靠，操作简单实用，可用于ADN产品纯度分析。

N-脒基脲二硝酰胺放热分解反应的动力学行为(英文)

用DSC和微热量仪研究了N-脒基脲二硝酰胺(GUDN)的放热分解反应动力学行为和比热容,计算得到程序升温下GUDN主放热分解反应的动力学参数(活化能Ea和指前因子A)、自加速分解温度(TSADT)、绝热条件下达到最大分解反应速率的时间(tTMRad)和至爆时间(tTIad).结果表明,在非等温DSC条件下,GUDN的热分解过程可用经验级数自催化动力学方程dα/dt=1018.49exp(-195500/RT)(1-α)0.81+1018.00exp(-177000/RT)α1.29(1-α)0.71描述.热分解转热爆炸的临界温升速率为0.1236K·h-1.所得的TSADT、tTMRad和tTIad值分别为473.95K、2.24s和3.51s.

二硝酰胺铵的燃烧和热分解

通过燃速测定、差示扫描量热技术(DSC)和热失重技术(TG)研究了有机金属化合物(OME)对二硝酰胺铵(ADN)单元推进剂的热分解和燃烧性能的影响.1～12 MPa范围内,1%OME可以提高ADN单元推进剂的燃速.TG和DSC分析表明,OME可以显著降低ADN的起始分解、放热温度;OME含量对ADN的起始热分解温度有明显的影响.热分解动力学分析显示,加入1%OME后,ADN的热分解活化能降低30%左右.

球形二硝酰胺铵研究

介绍了二硝酰胺铵 (ADN )的液相凝聚成球方法 ,并对球形ADN的吸湿性、感度 (撞击、摩擦 )、粒度分布以及颗粒表面进行了测试和分析。结果表明 ,球形ADN吸湿性、感度优于非球形ADN。用这种方法制得的球形ADN粒径为 5～ 80 0 μm。

碳纳米管催化二硝酰胺铵燃烧和热分解

通过燃速测定和热失重研究了碳纳米管(CNTs)、CNTs负载Fe2O3纳米粒子(Fe2O3/CNT)和CNTs负载Fe.Cu纳米粒子(Fe.Cu/CNT)对二硝酰胺铵(ADN)燃烧和热分解的影响。结果表明:CNTs、Fe2O3/CNT和Fe.Cu/CNT三种催化剂都可以提高ADN的燃速,降低压力指数。当这三种催化剂添加质量分数为3%时,在4M Pa下,燃速从30.49mm/s分别增加到50.59mm/s、39.72mm/s和38.79mm/s,压力指数从0.81分别降低到0.36、0.67和0.75。TG分析表明,添加质量分数为1%催化剂时,这三种催化剂降低ADN的初始热分解温度分别为18.3℃、12.1℃和11.6℃。