NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY NHIỆT CỦA THUỐC NỔ HMX VÀ OCFOL
197 lượt xemTừ khóa:
Động học; Phân hủy nhiệt; HMX; Ocfol.Tóm tắt
Động học quá trình phân hủy nhiệt của thuốc nổ Octogen (HMX) và thuốc nổ Octogen thuần hóa (Ocfol) đã được nghiên cứu bằng các kỹ thuật phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) và phân tích nhiệt vi sai (DTA) ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau. Các thông số động học quá trình phân hủy nhiệt được xác định bằng các phương pháp truyền thống (phương pháp Kisinger, phương pháp Ozawa) và phương pháp mô hình tự do (phương pháp Kisinger-Akahira-Sunose). Kết quả nghiên cứu cho thấy, năng lượng hoạt hóa của quá trình phân hủy nhiệt của thuốc nổ HMX và Ocfol lần lượt nằm trong khoảng (294-336) và (216-239) kJ/mol. Bên cạnh đó, hằng số tốc độ phân hủy nhiệt chỉ ra HMX bền nhiệt hơn Ocfol. Các thông số động học cho sự phân hủy nhiệt HMX tại vùng nhiệt độ thấp phù hợp với dữ liệu thu được trong vùng nhiệt độ trên bề mặt cháy của HMX.
Tài liệu tham khảo
[1]. Agrawal, J.L., Hodgson, R.D., “Organic Chemistry of Explosives,” John Wiley&Sons Ltd, Chichester, (2007).
[2]. M. Beckstead, “Modeling calculations for HMX composite propellants,” in: AIAA, ASME, SAE, and ASEE Joint Propulsion Conference, (1980).
[3]. N. Kubota, N. Hirata, “Super-rate burning of catalyzed HMX propellants,” Symp.,Int., Combust. Vol. 21 (1), pp. 1943–1951, (1988).
[4]. Agrawal JP, “High energy materials: propellants, explosives and pyrotechnics,” Hoboken, NJ: Wiley, (2010).
[5]. Zhan T, Li Y, Qiao XJ, “On thermal decomposition kinetics and thermal safety of HMX,” Chin. J. Energetic Mater., Vol. 19(4), pp. 396–400, (2011).
[6]. Wang Y, Jiang W, Song XL, “Insensitive HMX (octahydro- 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraocine) nanocrystals fabricated by high-yield, low-cost mechanical milling,” Cent Eur. J. Energetic Mater., Vol. 10(2), pp. 277–287, (2013).
[7]. Kai Wang, Junlin Wang, Tianji Guo, Wei Wang, Dabin Liu, “Research on the thermal decomposition kinetics and the isothermal stability of HMX,” J. Therm. Anal. Calorim. Vol. 135, pp. 2513–2518, (2019).
[8]. H. R. Pouretedal, S. Damiri, A. Malekzadeh, “Kinetic study on triplet of thermal decomposition reaction of ocfol explosive by non-isothermal differential thermal analysis method,” J. Energetic Mater. Spring 2016, Vol. 11 (29); pp. 11–16, (2016).
[9]. O. Ordzhonikidze, A. Pivkina, Yu. Frolov, N. Muravyev, K. Monogarov, “Comparative study of HMX and CL-20,” J. Therm. Anal. Calorim., Vol. 105, pp. 529–534, (2011).
[10]. Brown ME, Dollimore D, Galwey AK, “Reactions in the solid state,” Amsterdam: Elsevier, (1980).
[11]. Giese B, Bamford CH, Tipper CFH et al., “Comprehensive chemical kinetics, liquid-phase oxidation”, Vol. 16, Elsevier, Amsterdam, (1980).
[12]. H. Kissinger, “Variation of peak temperature with heating rate in differential thermal analysis,” J. Res. Nat. Bur. Stand., Vol. 57, pp. 217-221, (1956).
[13]. T. Ozawa, “A new method of analyzing thermogravimetric data,” B. Chem. Soc. Jpn., Vol. 38, pp. 1881-1886, (1965).
[14]. J. Flynn, and L. Wall, “A quick, direct method for the determination of activation energy from thermogravimetric data,” J. Polym. Sci. Pol. Lett., Vol. 4, pp. 323-328, (1996).
[15]. Singh, A., Sharma, T.C., Singh, V. et al, “Studies on the thermal stability and kinetic parameters of naturally aged Octol formulation,” J. Therm. Anal. Calorim., (2020).
[16]. Q.-L. Yan, S. Zeman, and A. Elbeih, “Thermal behavior and decomposition kinetics of Viton A bonded explosives containing attractive cyclic nitramines,” Thermochim. Acta, Vol. 562, pp. 56–64, (2013).
[17]. S. Vyazovkin, A. K. Burnham, J. M. Criado, L. A. P ́erez-Maqueda, C. Popescu, and N. Sbirrazzuoli, “ICTAC kinetics committee recommendations for performing kinetic computations on thermal analysis data,” Thermochim. Acta, Vol. 520(1-2), pp. 1–19, (2011).
[18]. Sinditskii VP, Egorshev VY, Serushkin VV et al., “Evaluation of decomposition kinetics of energetic materials in the combustion wave,” Thermochim. Acta., Vol. 496(1–2), pp. 1–12, (2009).
