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微量量热法预估硝酸酯火药的安全贮存寿命

火炸药学报 2020年第4期43卷 437-441页

作者：周静丁黎祝艳龙安静黄蒙西安近代化学研究所陕西西安710065

以极限热流值为安全贮存寿命判据,用“温度系数”方程作为“时温等效”关系,改进了NATO STANAG 4582标准的外推方程,建立了一种用微量量热技术快速预估硝酸酯火药安全贮存寿命的新方法——“单温度定时热流量热法”,即单一温度下,仅需... 详细信息

以极限热流值为安全贮存寿命判据,用“温度系数”方程作为“时温等效”关系,改进了NATO STANAG 4582标准的外推方程,建立了一种用微量量热技术快速预估硝酸酯火药安全贮存寿命的新方法——“单温度定时热流量热法”,即单一温度下,仅需短周期的一个试验就可以预估硝酸酯火药在特定贮存温度下特定年限的安全贮存寿命,或评估预定贮存期内的热安定性。结果表明,与以安定剂消耗50%为判据的热加速老化法相比,该方法是以模拟大尺寸装药体系在较苛刻环境下贮存不发生热爆炸的极限热流值为安全寿命判据,更符合实际,预估结果更可信,可广泛适用于单基、双基、三基和改性双基等硝酸酯火药安全贮存寿命的评估。该方法为在线检测,无需大药量、大规模的老化试验,相比热加速老化法既安全又更简单快速,可在4.01天内预估硝酸酯火药10年内能否安全贮存。

关键词：分析化学微热量热极限热流值时温等效安全贮存寿命硝酸酯火药

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硝酸酯火药安全贮存寿命的预估方法和结果

火炸药学报 2006年第4期29卷 71-76页

作者：衡淑云韩芳张林军刘菊平岳璞西安近代化学研究所陕西西安710065

介绍了热加速老化试验预估火药安全贮存寿命的方法原理。对硝酸酯火药进行不同温度(95,90,85,75和65℃)的热加速老化。以有效安定剂消耗一半所需时间(τ)作为安全贮存寿命的临界点,对不同温度(t)下的τ值,用线性最小二乘法按B ethe lot... 详细信息

介绍了热加速老化试验预估火药安全贮存寿命的方法原理。对硝酸酯火药进行不同温度(95,90,85,75和65℃)的热加速老化。以有效安定剂消耗一半所需时间(τ)作为安全贮存寿命的临界点,对不同温度(t)下的τ值,用线性最小二乘法按B ethe lot方程进行线性回归,预测了硝酸酯火药在常温(30℃)下的安全贮存寿命。收集了80余种硝酸酯火药安全贮存寿命的预估结果。结果发现,一般单基、双基、三基发射药和双基推进剂的安全贮存寿命在40 a以上,而加入AP、TEGN等成分改性的双基发射药和推进剂安全贮存寿命大多低于40 a。比较了4个温度点与5个温度点回归处理结果的差异。提出取消90℃试验,必要时增加55℃试验的建议。根据硝酸酯火药老化分解速率的温度系数和低温试验统计结果,提出单温度(65℃)短周期预测硝酸酯火药安全贮存寿命的简便方法。

关键词：物理化学硝酸酯火药有效安定剂安全贮存寿命预估方法

3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱炸药的安全贮存寿命预估研究

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化学推进剂与高分子材料 2012年第5期10卷 85-87页

作者：王琼邵颖惠张林军张冬梅刘文亮西安近代化学研究所陕西西安710065

采用安定性试验标准物质黑索今验证了通过动态真空安定性试验(DVST)设备准确测定分解气体的压力来研究火炸药分解的可行性,并采用DVST装置,借鉴火药的热加速老化寿命评估方法研究了3,4–二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)炸药的安全贮存寿命... 详细信息

采用安定性试验标准物质黑索今验证了通过动态真空安定性试验(DVST)设备准确测定分解气体的压力来研究火炸药分解的可行性,并采用DVST装置,借鉴火药的热加速老化寿命评估方法研究了3,4–二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF)炸药的安全贮存寿命。结果显示,5.0 g真空安定性标准物质黑索今100℃加热48 h后的DVST放气量为0.292 mL,处于真空安定性试验的误差范围内((0.24±0.07)mL)。热加速老化试验推测DNTF炸药在40℃下的安全贮存寿命为85 a,25℃下安全贮存寿命为838 a。

关键词：炸药 3,4-二硝基呋咱基氧化呋咱(DNTF) 动态真空安定性试验(DVST) 安全贮存寿命

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某三基发射药贮存寿命的预估方法

火炸药学报 2017年第1期40卷 92-97页

作者：顾妍张冬梅张林军王琼西安近代化学研究所陕西西安710065

在95、90、85、75和65°C下对某三基发射药进行热加速老化试验,以老化过程中安定剂的含量变化作为原始数据,采用Berthelot方程及修正的Arrhenius方程对不同温度模式下发射药的贮存寿命进行预估,并将预估结果与自然贮存结果进行对比验证... 详细信息

在95、90、85、75和65°C下对某三基发射药进行热加速老化试验,以老化过程中安定剂的含量变化作为原始数据,采用Berthelot方程及修正的Arrhenius方程对不同温度模式下发射药的贮存寿命进行预估,并将预估结果与自然贮存结果进行对比验证。结果表明,安定剂分解深度为6.6%时,采用Arrhenius方程得到的预估结果准确性较高,而分解深度为50%时,采用Berthelot方程得到的预估结果更为可靠。

关键词：发射药安全贮存寿命动力学参数 Arrhemus方程 Berthelot方程

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某三基发射药的老化寿命评估

火炸药学报 2018年第6期41卷 627-631页

作者：宋力骞刘大斌钱华刘秉鑫南京理工大学化工学院江苏南京210094

分别在51、61、71、81℃下,以发射药装药壳体约束内湿度75%为模拟条件,对由硝基胍、硝化棉、硝化甘油、叠氮硝胺和中定剂为主要成分所组成的新型三基发射药进行了加速老化试验;设置空白对照组以探究中定剂相对含量、抗压强度和燃烧性能... 详细信息

分别在51、61、71、81℃下,以发射药装药壳体约束内湿度75%为模拟条件,对由硝基胍、硝化棉、硝化甘油、叠氮硝胺和中定剂为主要成分所组成的新型三基发射药进行了加速老化试验;设置空白对照组以探究中定剂相对含量、抗压强度和燃烧性能随老化时间的变化规律以及湿度对各性能的影响规律;采用MATLAB计算软件、Berthelot方程对不同失效判据下发射药安全贮存寿命进行了预估。结果表明,样品中的中定剂相对含量随老化时间的增加逐渐下降;样品的抗压强度随着老化时间的增加而下降;样品的燃烧渐增性没有随老化时间而变化。分别以中定剂消耗50%和抗压强度降低50%为失效判据,计算得到发射药样品在25℃、壳体约束内湿度为75%条件下的安全贮存寿命分别为8. 9年和8. 2年。

关键词：物理化学发射药失效判据安全贮存寿命 Berthelot方程老化寿命预估

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高能发射药有效安定剂消耗反应动力学研究

含能材料 2008年第5期16卷 494-497页

作者：衡淑云韩芳周继华刘少武谭惠民胡玲西安近代化学研究所陕西西安710065 北京理工大学材料科学与工程学院北京100081

对不同温度（95 ℃、85 ℃、75 ℃和65 ℃）下分别老化不同时间的高能硝铵发射药、太根发射药和硝基胍发射药进行了有效安定剂含量的跟踪测试。通过数据分析获得了有效安定剂消耗反应的动力学参数Ea、lnA和最可几机理函数g（α）。结果... 详细信息

对不同温度（95 ℃、85 ℃、75 ℃和65 ℃）下分别老化不同时间的高能硝铵发射药、太根发射药和硝基胍发射药进行了有效安定剂含量的跟踪测试。通过数据分析获得了有效安定剂消耗反应的动力学参数Ea、lnA和最可几机理函数g（α）。结果表明，g（α）=-ln（1-α）能够较好地描述高能发射药中安定剂的消耗反应，回归相关系数大于0.98，置信度大于95%。高能发射药中有效安定剂消耗反应的活化能在110～160 kJ·mol^-1之间，高能硝胺发射药安定剂反应的活化能高于太根发射药，硝基胍发射药介于两者之间。

关键词：物理化学高能发射药有效安定剂动力学参数机理函数安全贮存寿命

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某双基发射药性能退化研究

某双基发射药性能退化研究

作者：胡敏恩南京理工大学

学位级别：硕士

加速老化试验条件与真实环境的等效程度是决定火炸药寿命预估准确性的关键。近些年国内外学者对加速老化试验做了广泛研究,试验中多以温度作为加速老化试验的单一因素,并未考虑湿度的影响。而环境湿度同样是影响发射药贮存寿命的重要因... 详细信息

加速老化试验条件与真实环境的等效程度是决定火炸药寿命预估准确性的关键。近些年国内外学者对加速老化试验做了广泛研究,试验中多以温度作为加速老化试验的单一因素,并未考虑湿度的影响。而环境湿度同样是影响发射药贮存寿命的重要因素。本文以某双基发射药为对象,分别探究裸药干燥(干燥空气、无封装)及75%相对湿度封装(装药工房湿度控制上限)条件下样品感度、燃烧性能及安定性的变化规律,考察加速老化试验条件对某双基发射药安全贮存寿命的影响。结果表明,老化60 d后,与裸药干燥相比,湿度封装条件下样品的机械感度无显著变化;分解峰温降低2.3℃,热分解活化能Ea和反应活化焓ΔH分别增加21.90 k J·mol和19.65 k J·mol;初始燃速略有增加,起始燃烧活度增加7%,燃烧时间减少4%,但二者的燃烧热和最大压力无明显变化;甲基紫试纸变色时间减少19%,单位放气量增加58%。以安定剂消耗50%为失效判据,选择Berthelot模型计算得到样品在25℃、裸药干燥与75%加湿度封装条件下的安全贮存寿命分别为21.8年和18.3年。表明壳体内的微湿度环境对药剂的安全贮存寿命具有显著影响。鉴于弹药装配工房需要保持湿度以避免静电积累,弹药装配时环境中的水气会被封装进壳体内,故加速老化试验中应加入湿度条件,以确保安全贮存寿命预估结果的准确性。

关键词：发射药加速老化试验性能变化安全贮存寿命 Berthelot方程

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应用化学动力学的方法研究火药的安定性

火炸药 1980年第6期 26-40页

作者：潘统学

近年来国外普遍开展了用化学动力学的方法研究火药的热分解反应,评价火药的安定性。在测定火药热分解过程的各种方法之中,用于安定剂分析的定量薄层色谱法(TLC~i)、测量有效安定剂的热分析法(MES)、高压液体色谱法(HPLC)和用于气体产物... 详细信息

近年来国外普遍开展了用化学动力学的方法研究火药的热分解反应,评价火药的安定性。在测定火药热分解过程的各种方法之中,用于安定剂分析的定量薄层色谱法(TLC~i)、测量有效安定剂的热分析法(MES)、高压液体色谱法(HPLC)和用于气体产物测量的红外光谱法(IR)、化学发光法以及放出热量的测量都是国内尚未开展的较为先进的方法。差热分析法(DTA)、差动扫描量热法(DTA)和热重分析法(TGA)是目前用于测定火药热分解反应动力学参数的主要热分析技术,在计算动力学参数的各种类型的方程中,Kissinger方程是最常用的方程之一,同时适用于DTA和DSC试验;Kishore方程、Rogers方程和等温下的DSC法是随着DSC仪器的发展而出现的新方法;Broido方程是一种应用简单且方便的TGA方法。火药的安全贮存寿命是火药安定性的最好标志,人们仍然主要应用经典的化学动力学公式予测火药的安全贮存寿命;此外临界点的选择对于安全贮存寿命的予测也有很大的影响,是一个需要继续探索的课题。本文在对为数有限的文献资料进行综合的基础上,对应用化学动力学的方法研究火药安定性方面的概况作一粗浅的介绍。

关键词：火药安全贮存寿命热分解分解反应安定剂安定性试验反应动力学化学动力学方法研究