用热爆炸临界温度评价火药装药热安全性的试验方法

探索采用热爆炸临界温度（Tcr）评价火药装药热安全性的可行性及合适的试验条件和数据处理方法,研究了双基推进剂和改性双基推进剂的多种尺寸装药的热爆炸试验,获得了装药在一定温度下发生燃烧的延滞期及热爆炸临界温度。结果表明,可用热爆炸临界温度评价双基或改性双基推进剂不同装药体系的热安全性,最佳试样直径为20~25mm。延滞期采用10h和最低爆炸（燃烧）温度与最高不爆炸（燃烧）温度相差5℃的结束试验的假设条件对于双基或改性双基推进剂是合理的。采用lnr（半径）-Tcr拟合外推获得的Tcr值比文献报道的方法获得的Tcr值低。

用非等温分析法估算含能材料的热爆炸临界温度(英文)

通过合理的假设,从谢苗诺夫(Semenov)的热爆炸理论和两种非等温动力学方程:dα/dt=A(1-α)e-Ea/RT和dα/dt=A(1-α)[1+Ea/(RT)(1-T0/T)]e-Ea/RT,导出了估算含能材料(EMs)热爆炸临界温度(Tb)的两种方法。从EMs的非等温DSC曲线,我们很容易得到计算Tb值所用的自催化反应活化能(Ea)、onset温度(Te)和偏离基线的初始点温度(T0)。对硝化棉而言,两种方法所得的Tb值彼此吻合。

熔铸炸药热爆炸临界工艺温度的计算方法

为评估熔铸炸药装药工艺的热安全性,提出一种热爆炸临界工艺温度的计算方法。以纯DNTF炸药的性能数据,计算不同工艺温度下的热爆炸延滞期,并将其与实际工艺处理时间进行比较,从而确定其热安全水平以及发生热爆炸的临界工艺温度值。计算结果表明:在常规工艺条件下,处理DNTF炸药不会发生热爆炸反应;但随着工艺处理量的增加,发生热爆炸的危险性也会不断增加。该计算方法对于熔铸工艺参数的制定具有重要意义。

用非等温DSC估算一些呋咱环化合物的热爆炸临界温度(英文)

通过合理假设,从谢苗诺夫(Semenov)热爆炸理论和8个非等温动力学方程,导出了估算含能材料(EMs)热爆炸临界温度(Tb)的2个通式和它们的6个派生式。从EMs的非等温DSC曲线可获得DSC曲线偏离基线的起始温度(T0)、onset温度(Tei)和放热分解反应的动力学参数。由方程T0ior ei=T00 or e0+a1βi+a2βi2+…+aL-2βiL-2,i=1,2,…,L可得到T00和Te0值,随后用6个派生式可计算Tb值。对1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂双呋咱[3,4-c:3′,4′-h]十氢化萘,1,4,5,8-四氮杂双呋咱[3,4-c:3′,4′-h]十氢化萘,1,3,4-三硝基咪唑烷酮[4,5-b]呋咱[3,4-e]哌嗪,咪唑烷酮[4,5-b]呋咱[3,4-e]哌嗪,1,3,4,8-四硝基咪唑烷酮[4,5-b]呋咱[3,4-e]哌嗪,1,4,5,8-四硝基-1,4,5,8-四氮杂萘呋咱[3,4-b]十氢化萘,1,3,5-三硝基-1,3,5-三氮杂呋咱[3,4-f]环庚烷,由6个派生式所得的Tb值甚接近。

炸药柱热爆炸临界环境温度的研究

测定了改性１１０５（Ｇ１１０５）和聚奥１５９（ＪＯ１５９）两种塑料粘结炸药柱的３种尺寸、（ｄ×ｌ分别为１０ｍｍ×２０ｍｍ，２０ｍｍ×３０ｍｍ，３０ｍｍ×４０ｍｍ）在非限定条件下的热爆炸临界环境温度；计算了在Ｔｈｏｍａｓ边界条件下（０＜Ｂｉ＜∞），３种长径比圆柱材料的热爆炸临界判据．结果表明，使用由ＤＳＣ分析出的热动力学数据可以很好地计算热稳定性较好的炸药技的热爆炸临界环境温度．

ADNBF的热分解机理及临界热爆炸温度的研究(英文)

采用 DSC及 FT- IR技术 ,对含能材料 7-氨基 - 4 ,6 -二硝基苯并氧化呋咱 (ADNBF)的热分解行为进行了研究 ,同时通过分析非等温 DSC曲线 ,计算得到 ADNBF的临界热爆炸温度。

非等温条件下雷管热爆炸临界温度数值计算

阐述了热爆炸基本原理 ,介绍了热爆炸实验的设计和方法 ,通过对实验数据的整理与分析 ,阐明了药卷发生热爆炸的规律性 .根据热爆炸理论 ,推导出了非等温条件下 ,炸药由热分解过渡到热爆炸时临界温度的预测模型 .计算结果表明 ,临界温度的数值计算值与实测值能够较好地相吻合 ,证明了数学模型的建立和特征参数选取的正确性和合理性 .从而为煤炭地下气化温控爆破渗流燃烧技术工艺参数的设计及炸药的稳定性评价 ,奠定了必要的理论基础 .

CL-20粉体的热爆炸临界温度试验研究

为了获得六硝基六氮杂异戊兹烷(CL-20)粉体的热爆炸临界温度,分别采用差示扫描量热仪(DSC)、加速量热仪(ARC)和自研的热爆炸试验装置,对CL-20炸药粉体进行了热安全试验研究。结果表明,DSC试验、ARC试验与热爆炸试验获得的CL-20炸药粉体的热爆炸临界温度依次为231.99、200.66、174.40℃。不同的测试方法得到的热爆炸临界温度值不同。CL-20炸药的形状、尺寸、质量等对其发生热爆炸临界温度存在影响,存在尺寸效应。小药量热分析实验预估结果目前尚不能真实地反映生产尺度下含能材料的热安全性,存在小药量试验结果指导安全生产的风险和隐患。热爆炸试验更接近炸药的真实使用情况,其结果可为大药量条件下的热安全性评估提供数据支撑。

NTO稀土金属盐热爆炸临界温度研究

确定了NTO五种稀土金属盐对热的抵抗能力及其在常规炸药奥克托今、黑索今、泰安、特屈儿中的相对位置。本文利用小药量固体炸药热爆炸临界温度测定法进行了实测,并利用Frank-Kamentskii方程、中国学者胡荣祖等人提出的非等温DSC曲线方法进行了计算。实测值、计算值基本吻合、其耐热性顺序为:HMX>RDX>Pr(NTO)_3>PETN>La(NTO)_3=Nd(NTO)_3=Sm(NTO)_3>Tetryl>Ce(NTO)

化学放热系统热爆炸临界值的随机性

提出了化学放热系统热爆炸临界值的随机性问题,并定义了化学放热系统的热安全度和可靠度。将LambertW函数计算出的化学放热系统临界环境温度和系统实际所处环境温度均看作随机变量,假定化学放热系统临界环境温度服从正态分布,应用应力-强度干涉理论计算化学放热系统的热爆炸概率值。化学放热系统热爆炸概率值的计算使热爆炸理论的研究从确定性理论向随机性理论发展。

化学放热系统环境温度和热爆炸延滞期的关系

以边缘超临界化学放热系统的"平方根反比定律"为理论基础,通过分析绝热系统热爆炸延滞期的定义,得出了绝热系统热爆炸延滞期在边缘超临界条件下的新计算方法。以此为基础,应用LambertW函数得出了均温系统和非均温系统在边缘超临界条件下的环境温度和热爆炸延滞期之间的函数关系。进而定义和计算了含能材料的高温点火可靠度。结果表明:边缘超临界化学放热系统的超临界环境温度和热爆炸延滞期之间的函数关系不是简单的数学函数,而是由化学放热系统的活化能、指前因子、反应热、比热容、密度等物化参数决定的复杂函数。

均一温度系统的热爆炸和起爆延滞期

本文扩展了均相放热系统在接近临界点时“温度-时间”历程的理论结果,提出了适用于反应速度常数随温度和浓度变化的情况的一般形式。首先,在不考虑反应物消耗时,得到了热爆炸系统起爆延滞期t_(ign)/t_(ad)=M′/(ψ/ψ_(cr)—1)^(1/2),给出了比例常数M′的数值。其次,研究了反应物消耗的影响及其对相应的热爆炸判据的修正,推导了普遍适用的公式,给出了修正系数中φ′的值。

炸药柱非限定热爆炸实验研究

对HMX/TATB系列配方和PBX 1的10mm× 10mm、2 0mm× 2 0mm、30mm× 30mm炸药柱进行了非限定热爆炸实验 ,探讨HMX/TATB含量和几何尺寸对热爆炸临界温度的影响。结果表明 :TATB含量增加 ,炸药配方的热感度降低 ,炸药柱热爆炸临界温度增加 ,其增加趋势随TATB含量的增加而变得更加明显 ;炸药柱几何尺寸越小 ,影响越明显 ;线性拟合得到非限定炸药柱热爆炸临界参数δ,药柱半径r和热爆炸临界温度Tm 之间的关系式以及热爆炸延滞期t与临界温度Tm的关系式 ;计算获得PBX 1炸药柱非限定试验

炸药柱限定性热爆炸实验研究

在Frank kamenetskii热平衡方程基础上建立了二个 12 .7mm× 2 5 .4mm炸药柱的限定性热爆炸实验装置、实验条件和实验方法 ,用于测定限定性热爆炸临界温度、反应延滞期 ,评价限定性热爆炸实验的反应水平。对于PBX 1炸药 ,限定性热爆炸的临界温度为 189 5℃ ,而Φ30mm× 30mm的炸药柱非限定热爆炸的临界温度为 197 5℃ ,表明在限定性体系中 ,由于炸药柱限定在金属铝的反应器里 ,热分解产物不易逸出 ,热量不易向环境传递 ,比非限定性体系易达到热爆炸临界条件 ,使热爆炸临界温度降低。此外 ,在相同环境温度下 ,PBX 6炸药柱的热爆炸延滞期比PBX 1炸药柱短 ,表明PBX 6炸药柱的热感度高 。

炸药圆柱体热爆炸现象的实验研究

研究了聚黑９１０５（ＪＨ９１０５）和聚奥９１５９（ＪＯ９１５９）两种塑料粘结炸药在敞开空气浴中的热爆炸现象，给出了炸药圆柱体在不同环境温度下的热爆炸曲线，并分析了实验现象与结果．

传热系数随温度变化对化学放热系统临界环境温度的影响

将传热系数考虑为温度的函数,研究由传热系数随温度变化对化学放热系统的临界环境温度的影响。假设传热系数随温度变化的函数为幂函数,并通过分析发现:在幂函数假设条件下,不考虑传热系数随温度变化时,所求出的临界环境温度是考虑传热系数随温度变化时所求出的临界环境温度的最小值。研究了考虑传热系数随温度变化对系统的热安全性评价的作用。

热爆炸试验过程中应注意的几个问题

采用自研的热爆炸试验装置对几种火炸药装药进行了热爆炸试验,获得了热爆炸临界温度和延滞期,通过试验和数据处理说明热爆炸试验及数据处理过程中应注意的几个问题。结果表明:对于加热过程中药柱形状变化的火炸药,须采用限制性全封闭体系;不同体系的热安全性评价需要结合热爆炸临界温度和延滞期来共同判断;延滞期与温度的倒数只在有限温度范围内成立。

危险源物系热分解热爆炸研究

从危险源物系燃烧爆炸事故与热分解热爆炸的关系,指出了研究危险源物系热分解热爆炸问题的重要性。通过实验从危险源物系热分解热爆炸的基本规律和临界点、延滞期以及环境温度的关系入手,分析了温度、放热速率、散热速率和热安定性等因素对危险源物系热分解热爆炸的重大影响;深入探讨了危险源物系热分解热爆炸的机理与特性,研究分析了确定危险源物系状态的途径和方法,从而为采取相应安全措施防止危险源物系发生热分解热爆炸事故提供可靠的依据。

烤燃温度对凝聚炸药热起爆临界温度影响的研究

为了研究凝聚炸药在不同热烤温度下的热分解情况及相应规律,文中采用以RDX为基的高能炸药,以1℃/min的升温速率并采用恒温控制技术,进行了不同温度下的热烤试验,利用FLUENT软件对不同温度下的热爆炸延滞期进行了数值模拟。结果表明,烤燃温度对凝聚炸药的热分解有重要影响,在1℃/min的升温速率条件下,当恒定温度达到178℃后,实验用高能炸药发生自加热反应,最终导致点火;随着炸药装药量的增加,炸药热起爆临界温度在逐渐降低。

热爆炸理论在硝酸铵水溶液热安全性研究中的应用

本文概述了均温系统热爆炸非稳定理论,将其应用于含不同量杂质的硝酸铵水溶液体系中,并将临界爆炸温度和爆炸延滞期的试验值与计算值进行比较,结果表明应用热爆炸理论预先估算硝酸铵水溶液体系中达到任意升温的时间和预先计算达到预先选择的对应于爆炸的升温所需要的时间是可行的。