刘建国
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安振涛
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张倩
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杜仕国
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姚凯
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王金
材料导报
doi:10.11896/j.issn.1005-023X.2017.04.030
为评估氧化剂硝酸羟胺的热稳定性,使用标准液体铝皿于3 K/min、4 K/min、5 K/min加热速率下进行热分析.借助非等温DSC曲线的参数值,应用Kissinger法和Ozawa法求得热分解反应的表观活化能和指前因子,根据Zhang-Hu-Xie-Li公式、Hu-Yang-Liang-Xie公式、Hu-Zhao-Gao公式以及Zhao-Hu-Gao公式,计算硝酸羟胺的自加速分解温度和热爆炸临界温度,并对热分解机理函数进行了研究.设计了7条热分解反应路径,采用密度泛函理论B3LYP/6-311++G(d,p)方法对硝酸羟胺的热分解进行了动力学和热力学计算.计算结果表明,硝酸羟胺热分解的自加速分解温度TsADT=370.05 K,热爆炸临界温度Te0=388.68K,Tbp0=397.54 K,热分解最可几机理函数的微分形式为f(a) =17×(1-α)18/17.硝酸羟胺热分解各路径中,动力学优先支持路径Path 6、Path 5、Path 4和Path 1生成NO和NO2,其次是Path 2、Path 7和Path 3生成N2和N2O.温度在373 K以下时,Path 1'反应无法自发进行,硝酸羟胺无法进行自发的热分解.从热力学的角度来看,硝酸羟胺在370.05K以下储存是安全的.
关键词:
硝酸羟胺
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热分析
,
热稳定性
,
热分解机理
,
密度泛函理论
