油酸包覆纳米铝粉/黑索今复合体系的热行为及非等温分解反应动力学

在氮气气氛下,采用油酸(OA)对纳米铝粉(nmAl)进行了表面包覆处理,采用扫描电镜(SEM)、X射线衍射(XRD)和傅里叶变换红外(FTIR)光谱对其形貌和结构进行了表征.用差示扫描量热(DSC)对油酸包覆前后的纳米铝粉与黑索今(RDX)构成的复合体系[nmAl/RDX和(nmAl+OA)/RDX]的热分解反应动力学进行了研究,得到了动力学参数和动力学方程.结果表明,大量油酸以物理吸附的方式吸附在纳米铝粉表面,少量油酸与纳米铝粉表面铝原子发生了化学反应,以化学键合的形式附着在纳米铝粉表面.与nmAl/RDX复合体系相比,(nmAl+OA)/RDX复合体系在不同升温速率下的分解峰峰温都相对降低,分解反应的表观活化能(Ea)和指前因子(A)分别为141.18kJ·mol-1和1012.57s-1,分解反应机理为三维扩散,服从n=1/2的Jander方程,其动力学方程为dα/dt=1013.35(1-α)2/3[1-(1-α)1/3]1/2e-16981.0/T.

氢氧化镁纳米棒的等温分解动力学研究

以六水氯化镁和轻质氧化镁为原料,制备出碱式氯化镁纳米棒;再以碱式氯化镁纳米棒为前驱物,采用沉淀转化法,合成出直径约100～200nm,长约6～10μm的氢氧化镁纳米棒。利用热分析法对氢氧化镁纳米棒进行了等温热分解动力学研究,结果表明,氢氧化镁纳米棒在300℃和350℃时的热分解反应服从随机成核和随后生长机理、积分机理函数g(α)=[-ln(1-α)]1/m,表观活化能E=153kJ/mol,指前因子A=5.83×1012s-1。

单片机在钢的过冷奥氏体等温分解研究中的应用

文章分析了传统热磁仪在过冷奥氏体等温分解研究中的缺陷，并设计了以单片机为核心的测量和数据处理装置。

高氮奥氏体的等温分解

采用纯铁片 640℃渗氮后油淬制得含有化合物层、高氮奥氏体层以及含氮马氏体层的 Fe- N合金薄片。利用光学显微镜、扫描电镜、显微硬度计及 X射线衍射仪分析了高氮奥氏体的等温分解过程。实验发现 ,渗层内高氮奥氏体的分解始于奥氏体层与化合物层的界面附近 ;分解产物的核心数目很多而核心的长大相当缓慢 ;分解产物高度弥散 ,硬度值高达 80 0 HV以上 ;分解产物的形貌既不同于回火马氏体 ,也不同于一般的贝氏体。

Cu(pn)_2(FOX-7)_2的非等温分解动力学、比热容与绝热至爆时间（英文）

通过K(FOX-7)·H_2O和Cu(NO_3)_2·3H_2O在1,3-丙二胺溶液中的反应制得含能配合物Cu(pn)_2(FOX-7)_2(pn=1,3-丙二胺)。用差示扫描量热法(DSC)和热重/微商热重法(TG/DTG)研究了Cu(pn)_2(FOX-7)_2的热分解行为,采用微量热DSC法测定了比热容,也研究了绝热至爆时间和撞击感度。结果表明,第一放热分解过程的非等温动力学方程为:dα/dT=(10^(17.83)/β)3α^(2/3)exp(-1.635×10~5/RT)。自加速分解温度和热爆炸临界温度分别为145.6℃和146.74℃。298.15 K时摩尔比热容为653.79 J·mol^(-1)·K^(-1)。绝热至爆时间约为77 s,Cu(pn)2(FOX-7)_2的特性落高(H_(50))是71 cm(>14 J)(RDX>7.5 J),Cu(pn)_2(FOX-7)_2是相对不敏感的。

3,4-双(3＇,5＇-二硝基苯-1＇-基)氧化呋咱的热行为和非等温热分解动力学研究(英文)

为了评价含能材料3,4-双(3',5'-二硝基苯-1'-基)氧化呋咱(BDPF)的热稳定性和安全性,采用DSC、PDSC和TG/DTG方法对其进行了热行为及非等温热分解动力学研究。通过Kissinger和Ozawa's法得到常压下热分解反应的动力学参数(Ea和A)为180.46 kJ.mol-1和1015.29 s-1,其热分解反应动力学方程为:dα/dT=1015.38/β(1-α)[-ln(1-α)]1/4 exp(-2.173 0×104/T);临界爆炸温度为510.6 K。

安乃近的热分解过程和热分解非等温动力学

采用 TG- DTG技术研究了安乃近在静态空气气氛中的非等温热分解过程及其动力学 ,根据 TG曲线并结合红外光谱技术确定了热分解过程中的中间产物及最终产物 ,运用微分法和积分法对热分析数据进行了分析 ,推断出第 1步反应为脱水反应 ,其动力学方程为 dα/ dt=Ae-ERT(1-α) ;第 2步反应为二级反应 ,其动力学方程为 :dα/ dt=Ae-ERT(1-α) 2 .

机器学习辅助U-Mo合金等温分解参数设计

将机器学习方法应用于U-Mo合金等温分解参数的快速设计,以合金硬度为设计指标,基于少量数据建立了合金硬度与上述参数之间的机器学习支持向量机模型。在对硬度预测的基础上,比较了基于预测值和基于预期提高的2类实验设计算法在优化效率方面的差异。结果表明,基于预期提高的实验设计算法通过少量迭代试验能够明显提高合金硬度,而基于预测值的设计算法对硬度提高不明显。应用上述机器学习辅助设计方法,通过4次实验成功地确定了该合金等温分解最佳参数组合为时效温度565℃,时效时间20 h以上,均匀化处理温度为900~950℃,Mo含量为6%(质量分数),在该工艺窗口下处理的合金硬度最高,制粉率最高。本研究对利用机器学习方法快速优化U基合金工艺参数进行了初步尝试,这类基于数据的方法能够有效提高材料研发效率。

丙烯酸树脂-壳聚糖复合涂膜非等温热分解动力学机理函数推测

通过热重分析法研究了含有功能单体AAEM(乙酰乙酸基甲基丙烯酸乙酯)的丙烯酸树脂-壳聚糖交联复合涂膜的热分解反应。结果表明,该复合涂膜的热分解过程表现为两个台阶:第1台阶分解温度区间为199.4~349.0℃;第2台阶分解温度区间为323.9~450.7℃,该分解区间出现最大分解速率,而且分解速率随着升温速率的提高而提高。通过Kissinger法和Ozawa法计算复合涂膜的热分解表观活化能E分别为119.19和123.05kJ/mol。该复合涂膜热分解反应可分为3个阶段:第1阶段的转化率<25%;第2阶段的转化率为25%~45%;第3阶段的转化率>45%。在反应初期为化学反应机制,最可几机理函数为C5,反应级数n为5;在反应后期则变为扩散反应机制,最可几机理函数为D6;反应中期则为过渡阶段。

2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪-1,3-二氧化物(TATDO)的热分解特性

为了促进新型N-氧化含能化合物2,4,6-三氨基-1,3,5-三嗪-1,3-二氧化物(TATDO)的应用,采用差示扫描量热仪(DSC)、热重分析仪(TG/DTG)和热重-质谱-红外(TG-MS-FTIR)三联用技术等对其热分解特性进行了研究。结果表明,TATDO只有一个放热分解过程,10.0℃/min下外推起始温度为295.2℃,峰温为315.8℃,放热量约为1532J/g,质量损失约为41%,表明TATDO的热稳定性良好。用Kissinger方法获得TATDO的表观活化能和指前因子,分别为377.10kJ/mol和10^(31.80)s^(-1)。TATDO热分解产生的主要气体产物为H_(2)O、NH_(3)和CO,并且从分子及自由基结构模型和解离能的角度推测其热分解机理可能为:首先分子内氢转移(从TATDO到TATDO′的互变异构),然后氮氧键断裂氧化生成NH_3和碳氮聚合物。

腺苷的热解过程及其热分解非等温动力学(英文)

目的 :研究了腺苷的热解过程及非等温动力学 .方法 :采用了 TG- DTG热重仪与红外技术测定腺苷的热解曲线 ,用Ozawa多升温速率法以及 Achar微分法和 Coats- Redfern积分法确定热分解函数 .结果 :由 TG及 IR解析了热解过程并得到动力学参数活化能 E、指前因子 A.结论 :腺苷的热解产物为腺嘌呤 ,第 1步热分解动力学表达式为 :dα/ dt=Ae- E/RT2 (1-α)[- ln(1-α) ]1

异硫氰酸镱苄胺配合物的合成及其热分解非等温动力学研究

本文叙述了异硫氰酸镱苄胺配合物Yb(NCS)_3·4C_6H_5CH_2NH_2的合成方法。通过对该配合物进行热分解非等温动力学研究,推断了该配合物的热分解反应机理及动力学补偿效应表达式。

GNTO的热分解动力学和比热容及绝热至爆时间研究

利用3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮的钠盐(NaNTO.H2O)和盐酸胍在水溶液中合成了一种新型含能材料NTO胍盐(GNTO)。采用DSC和TG/DTG法对GNTO进行了热行为及非等温热分解动力学研究,其热分解反应的动力学方程为dαdT=102β3.716(1-α)32[1-(1-α)31]21exp(-2.602×105/RT),临界爆炸温度为256.29℃。同时,利用微量热法对GNTO的比热容进行了测定,298.15 K时GNTO的标准摩尔比热容为236.88 J/(mol.K);计算得到了GNTO的绝热爆炸时间为102.16 s。

高RDX含量改性双基推进剂非等温反应动力学和热危险性（英文）

采用热重分析仪(TG)、差示扫描量热仪(DSC)、微量热仪(μRC)和加速量热仪(ARC)研究了一种国内自行研制的RDX含量接近50%的改性双基推进剂(GHT-1A)的热分解行为和热危险性。TG和DSC结果表明,GHT-1A的放热分解过程可分为2个阶段,表观活化能(Ea)和指前因子(A)按阶段分别为:Ea1=148.4 kJ mol-1,lg A1=14.8 s-1;Ea2=175.1 kJ mol-1,lg A2=16.5 s-1。2个阶段的化学反应机理函数均遵循Avrami-Erofeev方程。通过μRC研究了GHT-1A的比热容随温度的变化规律,结合DSC实验结果,计算得到了GHT-1A热爆炸临界温度为212.0℃,绝热至爆时间tad为22.7 min。ARC实验揭示了GHT-1A的绝热分解行为,并通过对实验数据进行热惰性因子修正,获得了大量绝热特性参数。由ARC实验得到的tad比由DSC计算得到的tad短8.9 min。由绝热反应动力学计算得到GHT-1A的TD24为120.8℃。基于以上结果,对GHT-1A的热危险性进行了初步的分析。

Zn-27 Al-2.7 Cu-0.03 Mg-0.5Mn合金过冷β相分解产物及性能

利用Formastor F膨胀仪测定过冷 β相等温分解曲线 ,借助KYKY 80 0扫描电镜观察铸态与等温分解组织 ,研究不同热处理工艺对Zn 2 7Al 2 7Cu 0 0 3Mg 0 5Mn合金显微组织和机械性能的影响。结果表明 ,合金元素的加入使过冷 β相稳定性增加 ,TTT曲线右移。采用适当的热处理工艺可使合金强韧化 ,拉伸断口由脆性的沿晶断裂变为韧窝状断裂。

微晶白云石的热分解行为

为了研究一种纯微晶白云石的热分解行为,对分别于700、730、750、1 000、1 200和1 400℃保温3 h煅烧后的白云石试样进行了XRD分析、场发射电镜(FESEM)和EDS观察。结果表明:白云石在700℃时部分分解,生成相有方钙石、方镁石、方解石和氢氧化钙;于730℃完全分解,生成相为方钙石、方镁石和方解石;750℃时,方解石分解,最终产物为方钙石、方镁石和少量氢氧化钙;700～1 000℃煅烧后的白云石呈假像结构,由<70 nm的浑圆粒状团聚体构成;在1 000℃煅烧后的团聚体中可以分辨出方钙石和方镁石微粒的分相形貌,其尺寸为3～5 nm;1 200℃煅烧后,白云石假像形貌已完全消失,变为球粒状方镁石和方钙石,其中,方镁石表面光滑,尺寸为0.3～0.4μm,方钙石表面粗糙,尺寸可达0.5～0.6μm;1 400℃煅烧后形成的方镁石晶体尺寸为2～5μm,而方钙石晶体尺寸达十余微米。

真鲷水分脱湿等温曲线和热力学性质的研究

研究了真鲷水分脱湿(解吸附)等温曲线的动力学特性、不冻结水和冻结点之间的关系以及热力学性质。研究采用水蒸汽压法和差示扫描量热法测定了真鲷各个处理条件下的水分活度、熔融热和冰点。实验通过GAB(Guggenheim-Anderson-de Boer)模型和BET(Brunauer-Emmett-Teller)模型对真鲷的水分解吸附等温曲线进行了拟合,确定了各参数间的拟合方程。实验发现,真鲷的水分解吸附等温曲线为Ⅱ型(S形),GAB模型和BET模型均具有较好的拟合度,R2分别为0.9915(GAB模型,aw:0.13～0.98)和0.9825(BET模型,aw<0.90)。由拟合方程计算得真鲷的单分子层饱和水分含量分别为0.0820g/g干基(GAB模型)和0.0781g/g干基(BET模型)。实验发现,真鲷中可冻结水含量与熔融热存在线性关系(R2=0.9996),并计算得当熔融热(ΔHf)为0时,真鲷的不可冻结水水分含量为0.2912g/g干基。

2,4-二羟基二苯甲酮合镍(Ⅱ)配合物的合成及热分解动力学研究

合成了一种新的镍(Ⅱ)配合物Ni(C13H9O3)2.2H2O,并用元素分析I、R、UV和摩尔电导分析等手段对配合物进行了表征,用热重-差热法(TG-DTG)研究了配合物的热分解动力学,得到第二步的动力学方程。结果表明,配体中羰基氧、邻位羟基氧与金属离子配位,金属离子与配体的化学计量比为1∶2。配合物在动态空气气氛中第二步热分解由机理函数f(α)=1-α控制,反应速率方程为:dα/dt=5.295×109[exp(-105.61×103)/RT]×(1-α)。

高氮奥氏体特殊中温转变现象的初步观察

介绍了在含氮量接近质量分数28%的高氮奥氏体中出现的一种特殊的中温转变现象。在奥氏体晶界和晶内萌生细小的分解核心,在核心内可以看到更细小的析出物,随后分解核心长大十分缓慢而核心的数量不断增加,最终各个细小的分解核心连成一片,形成高度弥散的分解产物,在其上分布着大量细小析出物,明显不同于马氏体或下贝氏体的针片状组织。分解产物的硬度高达900HV左右,明显高于回火马氏体的硬度。这种高氮奥氏体的等温分解过程有相当长的孕育期,随后分解量随时间的延长而增加,最终可达100%分解。初步观察的结果表明,其组织形貌和转变动力学都与贝氏体转变或马氏体转变有明显的区别。

含能三唑硝酸盐的热动力学行为及其热抵抗力

利用热重-微商热重法(TG-DTG)对4-氨基-1,2,4-三唑硝酸盐(1a)和1-氨基-1,2,3-三唑硝酸盐(1b)的热行为及其非等温分解动力学进行了研究.结果表明在1a的热分解过程中开环反应和随后的二次分解反应是在较高的温度下几乎同时进行的,而对于1b而言这两类反应是在不同的温度范围分步进行的.通过将model-free法和mode-fitting法相结合,得到1a和1b热分解反应的动力学方程.采取将基本安定性试验评价法与自加速分解温度评价法相结合的方法评估含能三唑硝酸盐的热安全性,解决了原有自加速分解温度评价法试验成本高、危险性大及试验周期长等问题.结果表明,含能三唑硝酸盐的对热抵抗能力与其三唑环结构的对称性有很大的关系.