阻燃剂对PVC热解及燃烧的影响

利用热分析技术和锥形量热仪测试法,研究了多种阻燃剂对PVC热解和燃烧特性的影响。结果表明,由于不同种类的阻燃剂对PVC的阻燃机理不同,对PVC热解过程和燃烧特性影响各异,有的阻燃剂将PVC的初始分解温度提前,分解反应的活化能降低,使PVC提前脱水成炭,达到阻燃的目的;另一些阻燃剂显著推迟PVC的热分解,以延迟PVC的着火。从锥形量热仪的分析结果可以看出,阻燃剂的加入,使PVC的热释放速率明显降低,起到了阻燃作用。     

单质炸药和样品混合炸药热分解反应动力学参数的研究

本文用差示扫描量热仪(DSC7)测得了几种单质炸药和样品混合炸药的非等温DSC曲线,对热分解反应速率方程进行了研究,编制了由一条非等温DSC曲线的信息计算炸药热分解反应动力学参数的程序,并证明DSC的线性升温速率对动力学参数没有明显影响。     

聚溴化苯乙烯阻燃聚乙烯热解动力学研究

用聚溴化苯乙烯作为阻燃剂，制备了阻燃聚乙烯（PE），利用TG方法研究了PE和阻燃PE在氮气气氛下的热解动力学行为，并用改进的非等温动力学方法研究了其热解动力学。结果表明，加入阻燃剂后材料的初始分解温度提前，阻燃材料的热解区间变宽，阻燃体系的平均失重速率下降，最大失重速率下降，主要分解阶段的残炭率高于未阻燃PE，聚溴化苯乙烯阻燃效果明显，可用于聚乙烯阻燃，说明大分子溴系阻燃剂具有较好的发展潜力。氮气气氛下未阻燃聚乙烯的热解过程只存在一个失重阶段，而阻燃材料在相同温度范围内呈现不同的失重阶段，且在各失重阶段其反应机理函数也发生变化；活化能、指前因子都有所不同，阻燃材料的活化能大于未阻燃材料，且活化能在整个失重阶段是随着温度和转化率的变化而变化的，说明阻燃剂的加入改变了材料的热解行为。     

基于步进应力加速老化和改进Arrhenius模型的橡胶贮存寿命预测

为准确、快速地预测橡胶的贮存寿命,在步进高温应力加速老化试验的基础上,对不同加速温度下的加速系数进行计算,获得加速因子和绝对温度倒数的曲线,发现橡胶老化过程表现出非Arrhenius特性。针对非Arrhenius特性,引入幂指数因子,采用一种改进的Arrhenius模型对加速系数进行拟合。由对数反应速率与绝对温度倒数曲线的斜率,计算了改进Arrhenius模型在不同温度下的等效线性活化能,结果表明低温下活化能减小。建立低温下的老化寿命模型,对胶料在10℃,20℃和30℃下的老化寿命进行评估。评估结果表明,该模型可为相关高分子材料腐蚀过程中呈现的非Arrhenius特性的分析及寿命预测提供参考。     

阻燃电缆绝缘材料热解动力学研究

利用热分析技术对阻燃电缆绝缘材料在不同升温速率下的热解行为进行了实验研究。结果发现,升温速率越大,温度滞后现象越严重。最后分析得出阻燃电缆热解两个阶段的动力学参数。第一阶段的热解符合三维扩散模型机理,其表观活化能为34.86kJ/mol,第二阶段的热解符合一维扩散模型机理,其表观活化能为57.36kJ/mol。     

S-四嗪类高氮含能化合物的合成及性能

以3,6-对(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(BT)为起始物,研究了S-四嗪类高氮含能化合物3-氨基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(ADMPT)、3-肼基-6-(3,5-二甲基吡唑)-S-四嗪(HDMPT)、3,6-二氨基-S-四嗪(DATz)、3,6-二肼基-S-四嗪(DHTz)与3,3’-偶氮-(6-氨基-S-四嗪)(DAAT)的合成,经IR、元素分析、1HNMR、13CNMR等对其结构进行了表征和确认。对DHTz和DAAT的热分解性能进行了研究,由不同升温速率下的DSC实验获得了其热分解动力学参数。结果表明DAAT热稳定性好、能量高,在10℃/min升温速率下,DAAT在280℃开始分解,放热峰值330℃,放热峰的分解焓为1974.33J/g;DHTz在120℃开始分解,放热峰值159℃,放热峰的分解焓为1843.23J/g。同时,采用高温高压爆轰产物状态方程(VLW EOS)对DHTz和DAAT的爆轰性能进行了理论计算。     

电缆高辐射热通量下燃烧性能实验研究

利用锥形量热仪对国产典型PVC电缆进行实验研究,分析其在高辐射热通量条件下的热释放速率（HRR）、质量损失速率（MLR）、比消光面积（SEA）、CO产率、火灾性能指数（FPI）、点燃时间（TTI）随直径的变化规律,以及不同热辐射通量对这些燃烧参数的影响。实验结果表明：在相同实验条件下,PVC电缆的HRR、MLR、SEA、CO产率均随直径的增大而增大,FPI随直径的增大而减小,火灾危险性增大;电缆直径的变化对点燃时间影响不大;随着热辐射通量的增大,PVC电缆的点燃时间缩短,HRR、MLR增大,其峰值也增大,烟释放速率（SPR）和总烟释放量（TSR）增加,FPI减小,火灾危险性增大。     

基于动力学和扩散分段控制的Mg/H2O反应模型及数值分析

为了数值研究宽广温度范围内Mg/H2O的反应特性,分别建立了考虑部分MgO在液滴表面凝聚的Mg/H2O扩散燃烧模型和基于Arrhenius公式的Mg/H2O反应动力学模型.数值研究了Mg/H2O反应速率在扩散控制和化学动力学控制下随反应条件变化的规律.研究结果表明,Mg液滴扩散燃烧时间计算结果与文献值相符;提高温度和水...     

富氮气体对柴油氧化安定性影响

在95℃条件,考察了2种柴油在5种氮体积分数下氧化安定性随时间的变化,采用方差分析法分析了富氮气体对实际胶质、酸度的影响,拟合了实际胶质生成速率与氮体积分数的关系。结果表明:氮体积分数对实际胶质、酸度有显著性影响,实际胶质与储存时间呈一次函数关系,实际胶质生成速率与氮体积分数间存在幂函数关系,储存过程中氮体积分数越大,氧化生成有机酸越少。     

有限气体容积内的液滴传热传质模型与理论分析

用传热传质学基本原理,建立了液滴在有限高温气体容积中的传热传质模型,对液滴在有限高温气体容积内的动态传热传质过程进行了数值求解,分析了有限气体容积和气体初始温度对液滴直径、蒸发速率、蒸发效率的影响。结果表明:在有限气体容积条件下,液滴直径随时间的变化规律与常见的d2规律有明显差异,气体容积越小,液滴蒸发速率越小,蒸发效率越低;气体初始温度越高,液滴蒸发速率越大,蒸发效率越高。     

FOX-7/HMX混合体系热性能研究

为研究FOX-7及其与HMX混合体系的热性能,采用差示扫描量热仪(DSC)、热常数分析仪等手段,对HMX与FOX-7等质量比共混物、以及具有不同HMX与FOX-7比例的炸药配方的热分解行为、导热性质等开展了研究。结果表明：在FOX-7/HMX混合体系中,HMX与FOX-7的分解放热以及晶型转变吸热过程可相互影响：HMX在247.3℃处已有部分分解,282.5℃出现的放热峰对应于HMX的分解放热峰和FOX-7的第2步分解峰的叠加;而FOX-7的β到γ晶型转变以及HMX的β到δ晶型转变吸热峰相较于单质颗粒,分别延迟了8.5℃、9.5℃。配方中HMX与FOX-7的相对含量决定了两者的分解峰温,这可能与两者热效应的相互影响及粘结剂对炸药颗粒包覆完整度有关：随着配方中HMX含量由25%增加至60%,其熔融吸热峰由276.6℃提前至252.5℃;随着配方中FOX-7含量由25%增加至60%,其第1步分解峰和HMX的熔融分解过程相互影响,导致只出现一个分解放热峰,FOX-7第1步分解反应放热将导致其更早发生熔融分解。FOX-7颗粒的热导率、热扩散系数、比热容都高于HMX。在总含量不变的情况下,随着F...     

添加剂对煤燃烧特性影响的试验研究

为研究煤中所含矿物质对煤自燃性能的影响,利用热重分析法、差示扫描量热法,对煤及煤与5种添加剂的混合样品的燃烧特性进行了试验研究,试验结果表明5种添加剂对煤的自燃特性、燃烧动力学参数都有影响,尤其是硫酸铜、硫、硫酸铝显著降低煤的表观活化能,对煤的燃烧起到催化作用;硫酸亚铁因含有结晶水,540℃以后发生脱水分解吸热,对煤的燃烧起到阻燃作用,而持续15 min后开始放热,催化促进煤的燃烧;硫化亚铁从540℃开始发生氧化反应,对煤的燃烧起到促进作用。     

大气对流层气体组分随高度变化的理论预期

利用大气对流层温度随高度变化的规律,采用局部平衡的多分子混合模型,从理论上论证了对流层气体组分随高度变化的规律,发现大气各主要成分体积分数、分子平均摩尔质量均随高度线性变化,并拟合数值计算结果得到了相关参数。氧气的相对体积分数随高度明显下降,而氮气的相对体积分数却明显上升;但是相比于温度随高度的变化,大气分子平均摩尔质量的改变可以忽略。该理论比以往其他模型预测大气压强随高度变化规律具有更自然、更接近实际的优势。     

利用OH发射谱进行的高温低浓度甲烷着火研究

采用激波管进行低浓度甲烷和空气混合气的着火实验,通过测量压力和OH发射光谱,得到不同工况下的着火延迟,并与甲烷的详细反应机理计算结果作比较。结果表明:不同浓度下甲烷着火延迟的对数与温度倒数呈线性关系,着火延迟随甲烷浓度的降低而减少;贫燃条件下,采用详细动力学机理计算的表观活化能与实验数据拟合较好。     

发射药的分解机理及其安定性研究

在研究发射药中硝酸酯的分解机理及其与发射药安定性关系的基础上,分析了热分解,水解和自动催化作用对发射药安定性的影响,以色谱法和粘度法等实验手段探索发射药安定性的变化规律,通过不同温度下发射药老化过程的动力学研究,提出了确定发射药安全使用寿命的可靠方法。     

La掺杂纳米TiO2光催化降解TNT的动力学

以掺杂La的纳米TiO2作光催化剂，研究了光催化降解TNT的动力学规律，考察了TNT初始质量浓度、催化剂用量、初始pH、通氧速率及光照强度等因素对TNT光催化降解的影响。试验结果表明：在不同初始质量浓度、初始pH、通氧速率、光照强度及催化剂用量为0．3～2．0g／L的条件下，TNT光催化降解反应遵循拟一级动力学规律，且可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述；当催化剂用量为0．1g／L时，该反应可认为是震缀反应．     

工业炸药燕安定性试验方法及其标准化

本文介绍了标准化项目炸药热安定性试验方法的研究情况，项目采用DSC研究测试了几种工业炸药放热分解反应的起始温度和峰顶温度，考察了不同试验条件下试样DSC曲线的差异。分别用Kissinger及Ozawa法计算了二级煤矿许用乳化炸药的动力学参数。结果表明：试样量及气氛对试验结果影响较大，标准中规定的条件恰当。     

轻柴油的氧化及其与组成的关系

考察了按照不饱和烃含量不同而芳香烃含量近似、芳香烃含量不同而不饱和烃含量近似的要求配制的3个系列27个0号轻柴油油样在95℃强化氧化条件下实际胶质质量浓度的变化规律。探讨了实际胶质的变化与不饱和烃和芳香烃含量之间的关系。结果表明:在95℃强化氧化条件下,0号轻柴油的实际胶质随氧化时间呈直线变化;0号轻柴油中不饱和烃是引起实际胶质变化的主要因素,在其他组成相近时,实际胶质变化率随不饱和烃含量增加呈二次曲线关系增大;0号轻柴油中的芳香烃对实际胶质变化有一定的影响,但是规律尚不明确。     

密封性对新型改性双基推进剂贮存安定性的影响

通过加速老化实验箱在55℃密封、半密封条件下对推进剂进行寿命加速，获取不同贮存条件不同贮存寿命的样品。运用气相色谱测定样品中安定剂间苯二酚（Res）和中定剂（C2）质量分数；利用甲基紫实验仪测定样品的安定性，得出样品安定剂质量分数的变化规律以及安定性的变化规律。同时，采用微量热天平对安定剂间苯二酚进行了热重分析，实验发现间苯二酚高温易升华，升华速率受温度的影响。     

基于合成沸石的Cr~(3+)深度吸附处理

以吸附后溶液中Cr3+质量浓度低于国家相关标准为目的,采用搅拌动态吸附的方法,研究投加量、吸附时间、吸附温度、pH值对吸附的影响,考察沸石粉对Cr3+深度吸附的条件。实验发现,在沸石粉投加量为1g/L的前提下,吸附时间为2h、温度为55℃、pH值为4~5时分别达到较好吸附效果。开展三因素三水平正交试验,得到深度吸附条件为:投加量1g/L、吸附时间2h、吸附温度35℃、pH=5,此时去除率达到99.7%。对深度吸附条件进行验证,发现在此条件下可以将Cr3+溶液的质量浓度由0.1mg/L降低至0.03mg/L;最后通过实验得出沸石粉对Cr3+的饱和吸附量为79.93mg/g。