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推进剂的安全性国内外研究现状
随着人们科学技术水平的发展,热分析技术和热分析仪器的仪器的精确程度和仪器的
自动化
程度有了非常大的提高。在此技术水平的基础上和随着推进剂燃烧爆炸的事故的增多,人们对推进剂的安全性也有了更高的要求,为了对推进剂的安全性有更深层次的了解,
国内外
的众多科研人员对此展开了大量的实验
研究
。下面是国内外科研人员近些年的一些相关研究:按研究方法就行分类,一、采用常压和高压差示扫描量热仪(DSC、PDSC)的如下:刘磊力等[5]采用差示扫描量热仪(DSC)研究了镁基储氢
材料
对高氯酸铵及复合固体推进剂热分解性能的相关影响。张腊莹等[6]研究了RDX 不同的含量对推进剂的热行为的影响,该研究采用的是高压DSC方法。张冬梅等[7]采用高压DSC测试了含多组发射药的热分解行为及特性并且通过动力学分析方法获得了双基药和含RDX高能硝胺发射药的热分析动力学参数,如活化能(E)和指前因子(A),得到了该发射药的热分解特性最后还讨论了发射药动力参数的补偿效应。刘艳等[8]利用常压和高压差示扫描量热仪(DSC、PDSC)在动态和静态状态下研究了CL-20、HMX、RDX等多种含能材料的热分解特性,探讨和分析了含能材料在常压和高压、静态和动态条件下的影响。Rui Liu等[9]利用高压热分析(PDSC)对改进双基推进剂(RDX含量为20-60重量%)的热分解性能的影响进行了一系列的研究。Xue Liang等[10]采用微热量热法研究了改性双基推进剂(固含量为 8%)的
化学
动力学和热力学参数,还得到了热爆炸临界温度和绝热至爆时间。Sheng-Hung Wu等[11]采用了差示扫描量热仪(DSC)研究了TATP的热分解,在此基础上有对TATP进行了色谱和质谱的测定,TATP一种潜在的爆炸性物质,是非常活泼的有机过氧化物。Musuc A M等[12]采用DSC对4-硝基苯(4-DPH)的热分解特性进行了实验研究得到其DSC曲线,从曲线中发现该含能材料热分解时的吸放热峰发生了重叠,最后采用了两种热分析动力学方法Friedman法和F-W-O法计算该含能材料的活化能和指前因子。二、采用热分析联用的如下:.窦燕蒙等[13]采用常用的热分析联用技术将TG-DTG 和DSC结合在一起,最终研究了储氢合金/AP/HTPB推进剂的热分解性能。贾昊楠等[14]为研究具有高固含量(黑索金RDX质量分数为48.5%)改性双基推进剂的热危险性,
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采用了热重分析仪TG、差示扫描量热仪DSC和绝热加速量热仪ARC,对比分析了双基推进剂S0、改性双基推进剂GHT-1A和单质炸药RDX的热分解特性,其中对GHT-1A的热危险性进行了评估。汤崭等[15]采用热分析联用技术,DSC、TG 相结合最后用Malek法处理数据,得到了RDX的热分解中的起始温度、拐点温度 、峰顶温度、分解终止温度和热分析动力学等等一系列的参数。Sergey Vyazovkin等[16]采用了国际动力学研究委员联合会的热分析法和量热法,根据热分析研究方法(例如TGA、差示扫描量热仪DSC、DTA)中获得的数据提出了可靠的评价动力学参数(活化能、指前因子和反应模型)的方案。三、采用烤燃实验,烤燃法在热爆炸实验基础上发展起来的一门专用来评估含能材料响应特性的实验方法。丁黎等[17]采用非限定烤燃法测出了改性双基推进剂药柱的热爆炸临界温度,最后通过高压热分解研究,得了高固含量推进剂在动态条件下热分解反应的相关动力学参数。从近几年的研究来看,目前,在研究含能材料热危险性方面,通常有2类方法[18],一类是采用量热或微量热的方法,常用的有差示扫描量热法(DSC)、Calvet量热法、差热分析(DTA)以及绝热方法,如加速量热仪(ARC)、放散口尺寸测试法等[19-21]。其中,加速量热仪ARC具有很多优点,例如样品量大、检测灵敏度高、实验所测试数据丰富等特点、能精确测得样品在绝热条件下的初始分解温度,同时记录温度和压力随时间的变化情况。另一类是烤燃实验,是由热爆炸实验发展起来的一种新型实验,是专门用来评估含能材料受外部热刺激时响应特性的一种新型实验方法。44977
除了以上所述的科研
现状
,关于推进剂的热分解方面的研究还有很多。齐晓飞等[22]研究了DNP对CMDB推进剂燃烧性能的影响并同时分析了热分解特性。刘子如等[23]研究了RDX-CMDB推进剂的催化热分解和与该推进剂燃速的一些相关性的研究。秦能等[24]进行了一系列的感度试验。在高估含量推进剂热分解的特性研究方面国外是研究较少,但是国内的研究却不少并且论文质量可靠,相信随着人们对安全的越发重视,国防方面需要的提高,我们对推进剂热分解特性将会有更深层次的认识和了解。
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