乳化炸药热稳定性研究

论文摘要

近年来,乳化炸药在生产、运输、储存和使用过程中先后发生了多起财产损失和人员伤亡的恶性事故,这使人们逐渐认识到了乳化炸药也具有相当的危险性,并开始重视对其危险性进行研究。本文利用改进的铁板实验来研究乳化基质、不同敏化方式敏化的乳化炸药热稳定性及其影响因素,为乳化炸药在生产、运输、储藏和使用过程中的安全性提供理论依据。研究表明:1)乳化炸药试样的燃烧过程是乳状液结构破坏、油水相分离、水分蒸发和有机物质碳化,然后系统发火,待反应物质消耗殆尽时,系统熄火。2)通过铁板实验,在特定铁板温度条件下,获得了采用不同敏化方式敏化的乳化炸药的延滞期,从而得到了这样的结论:采用化学敏化方式、物理敏化方式、复合敏化方式敏化的乳化炸药,其延滞期依次增大,即试样的热稳定性依次增强。3)通过铁板实验获得了乳化基质和采用不同敏化方式敏化的乳化炸药的表观活化能和相关参数,其中1#乳化基质的活化能为69.36kJ/mol。采用物理敏化剂、化学敏化剂、复合敏化剂敏化的乳化炸药的活化能分别为87.23kJ/mol,77.39kJ/mol,72.46 kJ/mol。4)环境温度对乳化炸药的热稳定性有很大的影响。通过铁板实验可以获得在较低环境温度下,其延滞期变小,也即说明其热稳定性下降。5)铁板实验自身的设备尺寸对本实验也有很大的影响。燃烧池的直径越大,对实验结果的影响就越大。6)所取试样的质量对其自身的热稳定性有比较大的影响。试样的质量越多,试样的延滞期越长,即其热稳定性越好。但是,随着试样质量的增多,热量的积累越快,当热量积累到一定程度时,可能直接导致爆轰、甚至发生爆炸。7)不同的乳化剂对乳化基质和乳化炸药的热稳定性有很大的影响。为提高乳化基质和乳化炸药的热稳定性而选择合适的乳化剂提供了理论依据。8)不同的配方对乳化基质、乳化炸药的热稳定性有很大的影响。要使乳化炸药或基质的热稳定性增大。应选择合适的配方。9)敏化剂NaNO2的含量对乳化炸药的热稳定性影响很大。通过铁板实验可以获得各个试样的延滞期,表明NaNO2的含量越多,其延滞期越小,即其热稳定性越差。当含量达到一定的程度,延滞期有所增加。10)通过铁板实验,比较了铵梯炸药、水胶炸药的热稳定性。通过比较可知乳化炸药的热稳定性最好。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 1 绪论
• 1.1 乳化炸药研究背景
• 1.2 乳化炸药热分解的研究现状
• 1.3 研究目的、意义
• 1.4 研究方法
• 1.5 本研究的创新点
• 1.6 本研究取得的成果
• 2 热分析动力学理论
• 2.1 热分析动力学概述
• 2.2 热分析动力学方程
• 2.3 动力学机理函数
• 2.4 热分析动力学存在的问题与误差分析
• 2.4.1 热分析动力学存在的问题
• 2.4.2 热分析动力学的误差
• 3 铁板实验理论及其影响因素
• 3.1 铁板实验理论
• 3.1.1 铁板实验简介
• 3.1.2 主要实验仪器
• 3.1.3 数据处理方法
• 3.2 铁板实验影响因素
• 3.3 实验方案的确定和实验步骤
• 3.3.1 实验方案的确定
• 3.3.2 实验步骤
• 3.4 燃烧池尺寸对实验结果的影响
• 3.4.1 燃烧池直径是12mm
• 3.4.2 燃烧池直径是18mm
• 3.4.3 燃烧池直径是20mm
• 3.4.4 不同直径的燃烧池对实验结果的影响
• 3.5 乳化炸药质量对其热稳定性影响的研究
• 3.5.1 0.5000g乳化炸药的铁板实验
• 3.5.2 0.8000g乳化炸药的铁板实验
• 3.5.3 1.2000g乳化炸药的铁板实验
• 3.5.4 乳化炸药的不同质量对其热稳定性影响的结果比较
• 3.6 乳化基质的质量对其热稳定性影响的研究
• 3.6.1 0.5000g乳化基质的铁板实验
• 3.6.2 0.8000g乳化基质的铁板实验
• 3.6.3 1.2000g乳化基质的铁板实验
• 3.6.4 乳化基质的不同质量对其热稳定性影响的结果比较
• 3.7 环境温度对乳化基质热稳定性影响的研究
• 3.7.1 环境温度为24℃时乳化基质的铁板实验
• 3.7.2 环境温度为12℃时乳化基质的铁板实验
• 3.7.3 不同环境温度对乳化基质热稳定性影响的结果比较
• 3.8 环境温度对乳化炸药热稳定性影响的研究
• 3.8.1 环境温度为24℃时乳化炸药的铁板实验
• 3.8.2 环境温度为12℃乳化炸药的铁板实验
• 3.8.3 不同环境温度对乳化炸药热稳定性影响的结果比较
• 3.9 本章小结
• 4 乳化炸药的热稳定性研究
• 4.1 不同配方的乳化基质的热稳定性研究
• 4.1.1 1#乳化基质的铁板实验
• 4.1.2 2#乳化基质的铁板实验
• 4.1.3 1#、2#乳化基质的铁板实验结果分析
• 4.2 不同敏化方式的乳化炸药热稳定性的研究
• 4.2.1 物理敏化的乳化炸药铁板实验
• 4.2.2 化学敏化的乳化炸药铁板实验
• 4.2.3 复合敏化的乳化炸药铁板实验
• 4.2.4 不同敏化方式的乳化炸药实验结果
• 4.3 不同配方的乳化炸药的热稳定性研究
• 4.3.1 1#乳化炸药的铁板实验
• 4.3.2 2#乳化炸药的铁板实验
• 4.3.3 1#、2#乳化炸药的铁板实验结果分析
• 4.4 不同乳化剂对乳化炸药热稳定性影响的研究
• 4.4.1 1#试样的铁板实验
• 4.4.2 2#试样的铁板实验
• 4.4.3 3#试样的铁板实验
• 4.4.4 不同乳化剂对乳化炸药热稳定性影响的结果比较
• 4.5 不同含量的敏化剂对乳化炸药热稳定性影响的研究
• 2的乳化炸药的铁板实验'>4.5.1 含2%NaNO₂的乳化炸药的铁板实验
• 2乳化炸药的铁板实验'>4.5.2 含3%NaNO₂乳化炸药的铁板实验
• 2的乳化炸药的铁板实验'>4.5.3 含4%的NaNO₂的乳化炸药的铁板实验
• 2的乳化炸药的铁板实验'>4.5.4 含5%的NaNO₂的乳化炸药的铁板实验
• 2的不同含量对乳化炸药热稳定性影响的实验结果比较'>4.5.5 NaNO₂的不同含量对乳化炸药热稳定性影响的实验结果比较
• 4.6 本章小结
• 5.其它工业炸药的热稳定性研究
• 5.1 铵梯炸药的铁板实验
• 5.2 水胶炸药铁板实验
• 5.3 与乳化炸药热稳定性的比较
• 6 实验结论与展望
• 6.1 实验结论与建议
• 6.2 展望
• 参考文献
• 附录A
• 致谢
• 作者简介