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加速量热仪在火炸药检测中的应用

1引言研究炸药热分解机理,了解炸药热分解性质,对武器弹药的储存、生产、加工、运输中的热安全性具有十分重要的实际意义。以前评价炸药热稳定性的热分析方法主要有热失重(TG)、差热分析(DTA)和差示扫描量热仪(DSC)方法,应用这些方法进行了不少的研究[1~3]。但由于这些测试方法使用的样品量仅几毫克,测试结果难以具有代表性;另外由于这些方法都采用程序升温方式加热样品,加热速率不同时,峰位置也会不同,因而它们对物质热分解起始温度的判定某种程度上带有随意性;而且这几种方法均不能给出热分解过程中压力和温升速率随分解时间的变化,也无法测得低温时的慢分解反应,而加速量热仪(A ccelerating R ate Calorim eter,ARC)[4]方法正弥补了这方面的不足。ARC是由美国Dow化学公司研制、哥伦比亚科学工业公司生产的基于绝热原理设计的一种热分析仪器。ARC测试可使用较大的样品量(一般为1~5g),热探测敏感性高(0.5W...  (本文共3页) 阅读全文>>

《化工进展》2019年04期
化工进展

绝热加速量热仪在锂/钠离子电池研究中应用

锂离子电池已经在移动通信、便携式电子设备、电动工具和新能源汽车领域得到广泛应用。近年来,随着大容量锂离子电池在插电式混合电动汽车(PHEV)和纯电动汽车(EV)上的普及推广,动力锂电池系统安全性问题成为业界关注的重点[1-3]。电动汽车自燃或者安全事故常常成为媒体报道热点。用户对于电动汽车续航里程的担心,促使电池科技工作者向高能量密度、大容量动力电池方向努力。发展能量密度大于300W·h/kg的动力锂电池已经成为国家战略目标,研究500W·h/kg以上的电池新技术成为国际电池人的梦想[4-6]。但是,电池能量密度越高,电池的安全性隐患增加,如何在高能量密度和安全性之间取得平衡,对于电池安全性问题的产生原因和机理研究显得至关重要。由于锂资源日趋紧张,以资源丰富的钠取代锂,发展新一代钠离子电池,作为大规模储能应用,成为国际电池研究的新热点[7-9]。按照电解质体系,钠离子电池可以分为水性电解液、有机电解液和固态电解质电池三大类[10...  (本文共14页) 阅读全文>>

《徐州工程学院学报(自然科学版)》2015年03期
徐州工程学院学报(自然科学版)

差分加速量热仪在热失控动力学研究中的应用

现代工业生产领域中,热失控反应成为了热灾害的主要因素之一.产生热失控反应的主要原因是某些化学物质的分子结构中含有过氧键、酰胺键等不稳定、易分解的不稳定官能团,在较低温度下就能发生热分解,放出大量热量,发生自加速反应,从而引起热失控.此类化学物质主要有有机过氧化物(二叔丁基过氧化物、过氧化苯甲酰等)、含氮化合物(硝基化合物、氨基化合物等)等.一旦这些高能物质出现热失控,反应速率将会随温度呈指数关系上升,压力亦然.由于反应放热会使温度继续升高,从而加快反应速率,最终导致高温高压现象,轻则使得设备失效,重则引发火灾、爆炸等严重事故,因此研究物质的热稳定性成为工业生产中有效控制高能危险品发生热失控现象的热点.所谓物质的热稳定性一般是指一定的环境下物质受热(氧化)分解而引起的放热或着火的敏感程度.加速量热仪(ARC)、C80微热量热仪、VSP2量热仪等热学仪器[1]被作为常用的热分析工具,都是基于绝热原理设计的热分析仪器,能有效帮助、了解...  (本文共6页) 阅读全文>>

《安全与环境学报》2005年02期
安全与环境学报

绝热加速量热仪研究锂离子电池电解液热安全性

0 引 言  锂离子电池的安全性一直是制约其发展的一个亟待解决的普遍性难题。由于锂离子电池的比能量很高 ,电解液大多为有机易燃物 ,电池的滥用 (加热、过充电或过放电、短路、高温下使用等 )导致电池温度升高 ,又会加速电池内部的热量产生速率 ,因为热量的产生随温度成指数增加而热量的散失随温度成线性关系增加 ,热量不能得到充分散失 ,就在电池体内积聚 [1 ] ,当电池内部温度达到一定值 ,就会发生电极活性物质的热分解反应和电解液的氧化 ,产生大量气体 ,使电池内压急剧升高 ,从而有爆炸和着火的危险 [2 ] 。尽管应用在便携式电器上的锂离子电池的安全性得到了提高和发展 (如 :切断隔膜 [3] ,过充电保护 [4 ] ,电极添加物 [5] 等 ) ,但大型装置 (如电动汽车 )用锂离子电池仍然存在许多安全性问题。多数研究者主要致力于正、负极活性材料的热稳定性研究工作 [6~ 9] 。然而 ,对电解液的热安全性研究工作不多。在这里...  (本文共6页) 阅读全文>>

《科学技术与工程》2018年14期
科学技术与工程

基于加速量热仪的3,4-二硝基吡唑绝热分解分析

高能化合物的现代发展趋势之一是合成NH唑类硝基衍生物(包括吡唑),氮杂环化合物含有众多的C—N、N—N键等含能键;且环状化合物具有较大的环张力,使其具有较高的生成热、密度、爆速、爆压;因而成为各国的研究热点[1,2]。3,4-二硝基吡唑(DNP)的密度为1.87 g/cm3,熔点87℃,爆速8.104 km/s,50%特性落高67.4 cm,爆压29.4 GPa,爆炸性能较优,感度比黑索金和奥克托今低;同时其熔点低,与DNAN、TNAZ、RDX、HMX、CL-20、AP、A1、微晶蜡均相容,是一种非常好的熔铸炸药载体[3,4]。为了保证含能化合物的生产、应用安全性,对含能化合物的热行为进行研究尤为重要。常用的方法有DSC(动态扫描量热法)、TGA(热重分析)、热流微量量热计(HFMC)、EGA(逸出气分析)等[5]。这些方法是通过外源加热使得目标物达到分解温度进行分解;且样品量都很少。绝热加速量热仪(ARC)是样品在假绝热条件下...  (本文共5页) 阅读全文>>

《含能材料》1980年20期
含能材料

以 ΔD 为判据评价炸药相容性的初步研究

以ΔD为判据评价炸药相容性的初步研究王耘冯长根曾庆轩万兴中郭新亚(北京理工大学机电工程系,北京100081)李文松全才(北京理工大学化工与材料学院,北京100081)摘要用加速量热仪进行热分解试验,从理论和实验的角度验证了以ΔD为判据评价RDX及相关物相容性的可行性,给出了应用此判据时的实验条件及应注意的问题。关键词加速量热仪判据相容性中图法分类号O6571引言加速量热仪是研究放热化学反应的一种重要仪器,它能够将试样维持在绝热条件下,测得反应过程的温度变化及升温速率,为研究化学动力学参数及速率方程提供基础数据。加速量热仪的结构和工作原理在文献[1~5]中已进行了详细说明,在此仅作简要介绍。将试样容器置于加速量热仪炉体内加热,以引发化学反应。反应开始后,分别用与试样容器、炉体相连的热电偶检测反应过程中试样和炉体的温度,并根据反应容器与炉体的温度差调整炉体的加热功率,维持温度差基本为零,从而保证试样的绝热条件。对DTA、DSC来说...  (本文共5页) 阅读全文>>