含金属氢化物混合炸药的爆热分解热相关性研究
摘要在黑索金(RDX)中加入金属氢化物可以明显提高炸药的爆热，本次实验所用的添加剂 为 Mg(BH4)2。利用 JR-4 型绝热量热仪测定了 RDX 及其与 Mg(BH4)2 按两种比例混合后的炸 药爆热实验值，并通过 Le-Chatelier 法则理论计算了其他比例的 RDX 与 Mg(BH4)2 混合炸 药爆热。同时利用差示扫描量热仪测试 RDX 及混合炸药的分解热，分析 Mg(BH4)2 的加入对 炸药热分解的影响。
利用 Origin 拟合爆热、分解热两种热行为的相关性，得到的曲线为一条开口向下抛 物线。结果表明，爆热与分解热之间存在着紧密的联系，通过控制金属氢化物的加入比 例来控制混合炸药的分解热，继而能够更高效的提高混合炸药的爆热值。78925
毕业论文关键词 RDX 爆热 分解热 理论计算 相关性
毕 业 设 计 说 明 书 外 文 摘 要
Title Study on the correlation between detonation heat and decomposition heat of explosive added metal hydride
Abstract The detonation heat of RDX will significantly increase when added metal hydride。In this research , Mg(BH4)2 is used as the additive。 The detonation heat of two composite explosives was determined by JR-4 adiabatic detonation calorimeter。 The theoretical values of detonation heat were calculated by Le-Chatelier method。 The decomposition heat of composite explosives was determined by DSC,and the effect of Mg(BH4)2 on the decomposion was analysed。
The correlation between these two thermal behaviors was studied by Origin software and a downward parebola was obtained。 The result shows that the heat of detonation and decomposition has close connection。 The decompositon heat can be controlled by changing the ratio of metal hydride。 And the detonation heat will also increase when the decomposition heat increase 。
Keywords RDX detonation heat decomposition heat theoretical calculation correlation
目 次
1 绪论 1
1。1 研究的背景和意义 1
1。3 本论文的工作 3
2 爆热的实验测量及理论计算 5
2。1 RDX 及混合炸药爆热的实验测定 5
2。2 RDX 爆热的理论计算 7
3 RDX 及混合炸药的分解热测定 11
3。1 实验装置 11
3。2 DSC 实验部分 11
3。3 实验结果记录及分析 12
4 爆热和分解热相关性分析 17
结 论 19
致 谢 20
参 考 文 献 21
本科毕业设计说明书 第 1 页
1 绪论
1。1 研究的背景和意义
炸药是我国古代四大发明之一。世界上最早的炸药就是我国唐朝发明的黑色火药。炸药 开始频频用于战争是在宋朝，需要用明火点燃，操作不易，稳定性也很低，爆炸产生的毁伤 效果也不是很明显。19 世纪中期，意大利化学家索布雷罗首次合成硝化甘油液体炸药，爆炸 威力巨大，但在安全性和稳定性方面缺点表现非常明显。19 世纪中后期，著名的化学家诺贝 尔发明了威力较大的黄色炸药。一般条件下，炸药的理化性质是比较稳定的，但在受到外界 强能量的刺激下，炸药就会发生爆炸[1]。炸药爆炸时，能产生大量的热能和强烈的冲击波作 用，对周围物质、环境造成非常严重的破坏，并且造成人员伤亡和财产损失。
爆热是表征炸药性能的重要参数之一，通常定义为单位质量炸药在一定条件下发生爆炸 所放出的热量[2]。爆热既能够通过理论计算得到，也可通过实验测得。爆热的理论计算依据 是盖斯定律，利用盖斯三角形计算爆炸产物的生成热与炸药的生成热之差的结果即为炸药的 爆热[3]。在实际实验中，因为炸药的复杂性，并没有一种非常精准的实验方法进行测量，只 能采用近似的方法测量炸药的爆热。炸药在存贮或运输的过程中都具有热分解的现象。早期 的对于热分解的研究工作多半是采用量子化学从物质结构、热力学性能研究炸药热分解的速 率、动力学参数：活化能和指前因子[4]，这也是比较重要的研究分解热的理论基础。对于分 解热的研究是很有必要的，它可以提供定量数据来分析评价炸药的贮存期限以及热安定性。 炸药的分解热的实验测定方法有很多种如量气法、失重法、量热法等[5]。