含能材料放热分解反应体系热爆炸的临界温升速率估算式

从反应进度和反应体系能量变化的关系、热分解过渡到热爆炸的充分必要条件和非等温反应的动力学方程 ,导出了绝热、近似绝热、一级自催化和表观经验级数自催化分解反应体系热爆炸的临界温升速率 (dT/dt) Tb估算式。提出了估算 (dT/dt)

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。

高能炸药药柱实验热爆炸的方法和结果

报导了有限尺寸非限定药柱的实验热爆炸方法，给出了三种尺寸的ＪＨ９１０５、ＪＯ９１５９、ＪＯＢ９００３、ＪＯＢ９００６和ＪＢ９００１炸药发生热爆炸的“爆前升温”、临界温度及其温度场分布数据，讨论了ＪＨ９１０５炸药的自催化机理和炸药发生热爆炸的超临界特征。

过氧化氢热爆炸危险性研究

为防止过氧化氢在生产、贮存和运输中爆炸事故的发生 ,采用绝热量热实验方法模拟过氧化氢的放热分解过程。研究结果表明过氧化氢绝热初始分解温度为 34.5℃ ,反应热 30 1J/g,最高温升速率为 35℃ /min,最大单位质量爆炸压力为 1.7MPa/g,具有显著的热爆炸危险性。根据绝热分析结果 。

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

腾冲热海火山地热区近期水热爆炸的阶段性演化特征

水热爆炸是活动性地热田的典型显示。腾冲热海火山地热区历史上曾发生过强烈的水热爆炸活动,但前期一度沉寂。1993年以来水热爆炸活动再度活跃。在过去十年间,研究区内发生过较大的爆炸喷发事件20余次,且规模越来越大。本文根据对爆炸形成泉点的逸出气体化学和氦同位素组成的测试结果,研究了区内近期水热爆炸活动的演化特征。逸出气体化学和氦同位素组成特征指示,区内近期引发水热爆炸活动的气体源区有从浅层、中层向深层发展的趋势;作者认为,区内未来可能发生更大规模的爆炸活动,其危险性应引起高度关注。

用DSC曲线数据估算硝化棉的C_nB和表观经验级数自催化分解反应热爆炸临界温升速率

采用非线性约束优化问题的信赖域算法,由不同升温速率(β)条件下硝化棉(NC,14.14%N)的DSC曲线数据得到了NC的n级自催化分解反应(Cn B)和表观经验级数自催化分解反应的动力学参数和动力学方程。并由计算得到的β→0时的onset温度(Te0),热爆炸临界温度(Tb),相应于Tb时的转化率(αb)和动力学参数值获得了NC的热爆炸临界温升速率值。结果表明,在非等温DSC条件下NC分解反应可用表观经验级数自催化反应速率方程dα/dt=1015.76exp(-170830/RT)(1-α)0.95+1015.76exp(-159070/RT)α1.81(1-α)1.16描述。NC由自催化分解转向热爆炸时的热爆炸临界温升速率值为0.060K/s。

预热爆炸压实烧结纳米ITO陶瓷粉末

改进爆炸实验装置,并利用该装置实施了预热爆炸压实实验。以商业ITO纳米陶瓷粉末为原料,通过压力机将粉末压实到大约50%理论密度的初始压坯,选择预热温度为800℃以上进行爆炸压实,从而获得了致密且晶粒在纳米量级的良好烧结体。结果表明:预热爆炸烧结体微观组织结构均匀,晶粒尺寸分布在200nm左右,且将烧结体在扫描电镜上放大到100,000倍时仍未发现明显孔洞和微裂纹等缺陷。认为宏观塑性变形和晶粒长大是导致良好烧结的2个主要机制。

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 。

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。

热爆炸理论在粉尘爆炸机理研究中的应用

笔者对粉尘爆炸的几种机理进行了简要分析 ,认为粉尘爆炸是由热爆炸引起的。在对粉尘燃烧过程作了较为合理的假设后 ,将热爆炸理论中均温系统的热爆炸判据 ,应用于粉尘爆炸中 ,得出了爆炸下限与粉尘粒径呈线性关系的结论 ,且与实验符合 ,并推导出粉尘的热爆炸判据。结果表明 :用热爆炸理论来解释粉尘爆炸机理是可行的。

化学反应系统热爆炸判据

应用摄动方法 ,研究了放热化学反应系统在发生失控 (即“热爆炸”)时 ,其化学动力学参数的临界值 ,在进行量纲 1化后 ,得到了热爆炸判据δcr的渐近分析公式 ,该公式给出了δcr随ε的变化 .

用非等温DSC估算硝化棉热爆炸的临界温升速率(英文)

提出了用非等温DSC估算一级自催化分解反应体系热爆炸的临界温升速率(dT/dt)Tb方法,得到了NC(11.92%N)由一级自催化分解过渡到热爆炸时的(dT/dt)Tb值。

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．

热爆炸研究的主题聚类、趋势与影响

为全面认识国际热爆炸研究的主题聚类、趋势与影响,使用科技文本挖掘工具VOSviewer对科睿唯安SCI数据库中的1 415篇热爆炸研究论文进行了分析。结果表明:国际热爆炸研究的热点主要分布在燃烧合成、分解、点火、晶体结构、含能材料等方面;以高频关键词为中心形成了5个主要聚类,分别为热爆炸理论基础、热合成、热分解、热行为及含能材料与晶体结构。主题趋势显示热爆炸研究在整体上首先经历了热爆炸理论基础研究,并渗透到了热合成、热分解、热行为和含能材料与晶体结构等方面,高影响主题集中在热合成和热分解两个领域。热合成研究的高影响主题相比其他领域要更加显著,高影响主题涉及传播、镍铝化物、钛镍、铝、碳化及致密化等方面。相比而言,作为热爆炸研究的基础领域,热爆炸理论研究的热度及对应聚类主题的整体引用次数要显著低于目前活跃的领域。

过氧化氢热爆炸研究进展

过氧化氢作为绿色环保的氧化剂,广泛应用于工业的各个领域,同时也因其热分解爆炸危险性导致了一系列严重的火灾爆炸事故。过氧化氢在高温或与一些不兼容化学物质作用下,将会激发其热危险性,进而引发热失控反应,最终导致爆炸事故的发生。结合近年来国内发生的过氧化氢热爆炸事故,简要概述了其热爆炸事故历程,并从理论研究和实验研究两个方面综述了过氧化氢热爆炸的研究进展。理论研究方面,主要介绍了化学反应失控模型和基于热动力学的研究方法,尤其对基于热失控模型的热风险评估进行了详细的阐述。实验研究方面,分析了高温条件下与杂质催化作用下过氧化氢的热危险性,包括无机杂质和有机杂质。最后就过氧化氢热爆炸的研究提出了进一步的研究方向。

反应器热爆炸风险分析模型的构建

从风险的角度开展化工安全管理与决策。基于能量转移论,综合运用化工工艺的热风险评估和保护层分析(LOPA)方法,在对各类典型事故预防控制措施的有效性分析基础上,选择化工工艺过程中的绝热温升(ΔTad)表征反应器热爆炸的严重度,采用保护层分析得到的事故发生频率表征反应器热爆炸的发生可能性,构建了适用于反应器热爆炸的风险分析模型。在运用该模型对甲苯一段硝化间歇反应器的热爆炸风险进行分析的过程中,给出了相应的风险决策方案,验证了模型的可行性。

带壳装药热爆炸冲击波超压测量及分析

冲击波压力是评估炸药爆炸效应的重要参数,冲击波压力的特征与装药形式和起爆方式密切相关。介绍了带壳装药热爆炸模式下的装药周围空气中的冲击波超压的测量方法和测量结果,并结合爆室结构,对结果进行了深入分析。带壳装药爆炸时,由于电动效应及爆炸产物和壳体之间的摩擦,会产生电磁辐射,且电磁辐射信号持续时间和复杂程度与裸露炸药爆炸时有明显的区别。

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。