加热速率对RDX和TNT的热稳定性影响研究(2)
目前，大多数研究的重点是RDX和TNT与其它材料的热分解特性研究，使用仪器为差示热量扫描仪（DSC）、差热分析仪（DTA）、加速量热仪（ARC）等[4-6]，但是关于加热速率对它们热稳定的研究相当较少。 差热分析法(DTA)和差示扫描量热法(DSC)在热稳定性测试研究上存在比较大的缺陷。而且相应结果会受到所用仪器和其它因素影响的，比如快速升温速率的影响等。
为了更加准确、简洁、方便地评估RDX和TNT的安全管理，采用自加速分解温度(SADT)来评定在制造、运输、存储和实际使用过程中，它们的热稳定性。SADT 是在特定商业包装条件下，某化学物质在7天内升温至少6K时，所处的最低环境温度。分解化学物质的自我加速分解温度以前是通过恒温存储设备测得的。然而，开展恒温存储测试，例如，美国恒温存储测试，是需要很多精力、时间、空间和材料的，因此费用高、危险性大。C80热量计是以高精度设备，使用它能以较少的样本在低热流速率下测得热流量。因此，本测试采用C80微热量技术[7-9]。本文揭示了加热速率对RDX和TNT热稳定性的影响关系，推测出其相关机理。与此同时，通过Semenov 模型进行计算并比较了25g包装材料的自加速分解温度（SADT）。
1.2 国内外研究进展
1.3 现有研究存在问题或不足
目前，大多数研究的重点都是RDX和TNT与其它一些材料的热分解特性的有关研究，但是关于加热速率对它们热稳定的影响研究相对较少。而且，相应计算结果是受所用仪器影响的，为了更加准确、简洁、方便地评估RDX和TNT的安全管理，采用自加速分解温度(SADT)来评定它在制造，运输，存储和实际使用过程中表现出来的热稳定性。
1.4本论文工作
C80热量计是以高精度设备，可进行扫描量热、等温量热、反应量热。使用它能以较少的样本在低热流速率下测得热流量。温度范围从室温到300℃，样品量级在0.5-1.0g。本文拟揭示加热速率对RDX和TNT热稳定性的影响关系。同时，通过Semenov 模型计算并比较25g包装材料的自加速分解温度（SADT）。
2实验仪器和原理方法
2.1微量量热仪C80
2.1.1C80简介及应用
本研究中，所有测试均由CALVET 热流量仪C80完成，C80微量量热仪（实物如图1所示）是法国SETARAM公司在20世纪80年代初开发的一种新型热分析仪，它的测试原理与DSC基本一致。由于它的感度非常高（约为10-6μW，比DSC高2个数量级以上），不仅适用于普通化学反应的发热特性的研究和测定，而且能够测定诸如蛋白质的变性、物理吸附等热现象非常微弱的物理化学过程的热效应，还能测定物质的比热、热传导率等物理特性。该仪器可配套多种不同形式的样品池，可根据样品池的应用范围从事各种不同的研究及应用；并可根据其原理特点自行设计改进、制造不同反应领域的样品池，可以从外部引入不同的气体、液体进行多种目的的混合实验。C80量热仪反应池包括：标准反应池、高压反应池、旋转机械或薄膜搅拌反应池、气体循环池、真空反应池、液体比热及渗透反应池等。除使用不同功能的样品池之外，C80微量量热仪还可以外接压力控制面板、气源等设备，使仪器测试功能可以从常压扩展到高压，可以测出样品在不同的压力条件下的热特性。实验时所用试样量为1~10g，比DSC大3~4个数量级，这也大大提高了实验精度，使其数据更为准确、可信。