结晶状亚硝酸钠对硝酸铵热稳定性影响(2)
2.6 本章小结 12
3 硝酸铵及其与结晶亚硝酸钠混合物的慢烤实验 13
3.1 试验样品 13
3.2 试验仪器与试验条件 13
3.3 试验结果与讨论 15
3.4 本章小结 18
4硝酸铵及其与结晶亚硝酸钠混合物的杜瓦瓶实验 19
4.1 试验样品与仪器 19
4.2 试验结果与讨论 20
4.3 本章小结 22
结 论 23
致 谢 24
参考文献25
1 引言
1.1 研究意义和应用前景
硝酸铵（NH4NO3，AN）被广泛用来作为一种肥料和爆炸性材料。它是氮的极好来源，是一种常用的具有弱爆炸性的氧化剂，是多种含能材料、非军用的爆炸物和常用化肥的基本原料，与脂类、纸屑等易燃物通过基本混合处理，并加以普通的机械作用后，便可成为危险爆炸品[1, 2]。在发生了多起导致全世界震惊的爆炸事件后，硝酸铵具有的危险特性所带来的严重后果也使人们对其有了新的认识[3]。我们国家的乳化炸药虽然种类很多，但其中使用最多的氧化剂便是硝酸铵，而且在其生产过程中常会加入纯度相对不好的硝酸钠。在乳化炸药生产过程中[4]，使用高纯度硝酸钠后，乳化炸药生产过程中的隐患会降低很多 [5]。亚硝酸钠的比例提高到一定程度会对乳胶基质有明显的除钝效果，使得乳胶基质的各类反应敏感程度提高。因此研究加入结晶亚硝酸钠对体系热稳定性的影响，对于加强爆炸品的生产、储运等各环节均有较大的意义。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 硝酸铵的理化性质及相关研究
1.2.2 硝酸铵的热分解机理研究现状
1.2.3 各类物质对硝酸铵热分解的影响
通常，使硝酸铵热分解特性发生改变的添加剂有两种：第一种为使系统活化的物质，这种物质可以降低硝酸铵的分解活化能，从而使得硝酸铵的起始分解温度变低，如NO2、水分和作为催化剂的硝酸等，以及部分亚硝酸盐；第二种为使系统钝化的物质，这种物质可以和硝酸铵发生反应生成一些不易分解的物质从而导致整个体系变得更加不易发生反应，如与硝酸铵混合后发生某种程度复分解反应的碱金属硝酸盐，硫酸盐等[17]。
戴志谦等人对硝酸铵与其它物质的混合体系热稳定性开展了试验。通过使用感应期分析法、DSC热补偿法、压力分布测定法，得到以下结论：多数含氧酸和含氧酸生成的盐混入硝酸铵中可提高整个体系的热稳定性；含卤化合物(非含氟)和强氧化剂混入体系中会使硝酸铵变得更易分解；有机氮杂环化合物的存在也能抑制硝酸铵分解，提高硝酸铵的热稳定性 [18]。
徐志祥等人通过加速量热仪（Accelerating Rate Calorimeter，ARC）对硝酸铵中混入铁离子进行了热分析试验，把试验得到的结果和氯离子对硝酸铵混合体系热稳定性的影响进行了对比。试验得出，硝酸铵中混入铁离子会使整个体系的热稳定性降低。恒温试验中也得出这个结果 [19]。
苏洪等人通过使用FCY-1型发火点测定仪来对硝酸铵中混入油脂及水的热分解特性开展试验研究。试验结果表明，在硝酸铵中加入5%的水时，最大升温速率所对应的温度由332.65℃变为312.69℃，热分解温度变低；在硝酸铵中加入15%的水时，最大升温速率所对应的的温度变为318.79℃，热分解温度略微升高。在硝酸铵中加入5%的水和3.85%的油脂时，最大升温速率所对应的温度变为295.66℃，热分解温度变低[20]。
Sonny Sachdeva等人使用了反应系统筛选工具（RSST）来进行反应性评价，以更好地理解导致爆炸危险的机制。对硫酸钠（NaSO4)和氯化钾（KCl)等添加剂对硝酸铵的影响作用进行研究，进行了多个测试以准确确定硝酸铵分解的特性。结果表明，硫酸钠的存在可以增加起始的分解温度从而作为热分解抑制剂，而氯化钾则降低了起始温度从而充当热分解促进剂[21]。
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