两种纳米金属粉对固相HMX的催化分解动力学研究

编号：CYYJ02219

篇名：两种纳米金属粉对固相HMX的催化分解动力学研究

作者：刘文亮 顾妍 于思龙 张林军

关键词： 物理化学 纳米金属粉 HMX 催化分解 纳米钛粉 纳米锆粉

机构： 西安近代化学研究所

摘要： 为了获得纳米级金属粉对HMX热分解的催化作用及分解动力学的影响规律,采用差示扫描量热法(DSC)、热重法(TG)研究了普通级和纳米级金属钛粉、锆粉与HMX混合体系的热分解,采用等温热重法研究了上述混合体系的分解动力学。结果表明,纳米级金属粉使HMX在固相的热分解提前,HMX/金属粉质量比为2∶1时,纳米钛粉和纳米锆粉分别使HMX固相起始分解温度降低了3.9℃和3.0℃,使HMX固相分解比例由0.5%分别增至18.3%和4.6%;HMX在固相的分解深度随纳米金属粉含量增加而增加;HMX/金属粉混合体系固相初期分解反应机理函数均为成核和生长(n=1)的Avrami-Erofeyev方程,钛粉显著降低了HMX固相分解的表观活化能和指前因子,提高了以反应速率常数之比表示的催化分解系数,缩短了分解时间;HMX/纳米钛粉质量比5∶1混合体系的等温分解表观活化能Ea为138.9kJ/mol,指前因子ln(A/s^-1)为25.47;此外,还发现金属粉/HMX混合体系、金属氧化物/HMX混合体系、各种相态单质HMX的动力学参数有同一“动力学补偿效应”关系。