从不同升温速率下的DSC曲线数据计算/确定含能材料放热分解反应Arrhenius/非Arrhenius动力学参数的方法  

A Method of Computing/Determining the Arrhenius/non-Arrhenius Kinetic Parameters of the Exothermic Decomposition Reaction of Energetic Materials from Data of DSC Curves at Different Heating Rate

作　　者：胡荣祖[1,2] 马海霞[3] 严彪[3] 张海[2] 韩路[2] 高红旭[1] 赵凤起[1] 姚二岗[1] 赵宏安[4] 

机构地区：[1]西安近代化学研究所燃烧与爆炸技术重点实验室,陕西西安710065 [2]西北大学数学系/数据分析和计算化学研究所,陕西西安710069 [3]西北大学化工学院,陕西西安710069 [4]西北大学信息科学与工程学院,陕西西安710069

出　　处：《含能材料》2013年第2期180-193,共14页Chinese Journal of Energetic Materials

基　　金：国家自然科学基金(No.21173163;No.21073141;No.11171272)

摘　　要：提出了从不同恒速升温速率(β)条件下的DSC曲线起始温度(T0)、onset温度(Te)、峰温(Tp)、Te和Tp处的反应转化率αe和αp及相应各等转化率αi的βi、Tα,i(i=1,2,…,L)数据计算/确定含能材料放热分解反应Arrhenius/非Arrhenius动力学参数的方法。用该法得到了四水双(3-(5-硝基-1,2,4-三唑))钠[Na2(BNT)(H2O)4]放热分解反应的Arrhenius/非Arrhenius动力学参数。用所得非Arrhenius动力学参数计算了[Na2(BNT)(H2O)4]的热爆炸临界温度(Tb),并与用Arrhenius动力学参数所得的Tb值作了比较。验证了本工作所得[Na2(BNT)(H2O)4]非Arrhenius动力学参数的有效性和可靠性。A method of computing/determining the Arrhenius/non-Arrhenius kinetic parameters of the exothermic decomposition reaction of energetic materials （EMs） was presented from initial temperature （ Te） , peak temperature （ Tp）, conversion degree （αei or pi） at Teiorpiand data （βi,Ta, i=1 ,2,...,L） corresponding to isoconversation degree （αi） for DSC curves under different constant heating rate （/3） conditions. The Arrhenius/non-Arrhenius kinetic parameters of the exothermic decomposition reaction of sodium cis-bis（3-（5-nitro-l,2,4-triazolate tetrahydrate） Na2（BNT）（H2O）41 were obtained by this method. The critical temperature of thermal explosion （Tb） of t Na2（BNT） （H2O）4 ] was calculated by the non-Arrhenius kinetic parameters obtained and compared with the value of Tuobtained by Arrhenius kinetic parameters. The validity and reliability of non-Arrhenius kinetic parameters of [Na2（BNT）（H2O）4] obtained in this work were verified.

关 键 词：物理化学 放热分解反应 非Arrhenius动力学参数 含能材料 恒速加热速率 DSC 热爆炸临界温度 

分 类 号：TQ560.1[化学工程—炸药化工]