热分析在含能材料中的应用
热分析技术在材料科学中的应用
热分析技术在材料科学中的应用材料科学是现代工业、能源、环境和医学研究中的基础学科。
高品质材料是现代科技行业的重要组成部分，各种材料的性能和特性往往是由其组成、结构和制备方法决定的。
研究材料的结构和性质可以为工程师和科学家提供生产和研究过程中的有价值信息，并且为材料的合成和设计提供实用方法。
热分析技术由于其准确性和灵敏度，在材料研究中得到了广泛的应用。
热分析技术是一种将材料进行加热或冷却的方法，该过程中跟踪和记录材料发生的化学和物理变化。
主要包括热差示扫描量热、热重分析和热分解光谱等。
这些方法都利用了吸收或释放热的化学或物理变化原理，从而通过测量其热学性能，确定材料中存在的化学和物理变化过程，为材料的结构性能提供了精确的分析方法。
热差示扫描量热（DSC）技术是研究材料相变和热力学性能的最常用方法之一。
DSC的工作原理是在定常的升温或降温程序中，研究样品与标准试剂（通常为纯金属或晶体）之间的热差异。
当样品吸收热量时，其温度会上升，当其释放热量时，其温度会下降。
通过比较样品和标准试剂的热差异，可以确定材料的热力学性质，包括相变、相转变、热稳定性、晶体态和非晶体态等。
热重分析（TGA）技术是研究材料质量变化和化学反应的重要方法之一。
TGA 的工作原理是在一定温度下通过测量样品质量变化率来研究材料的热性质。
利用TGA可以测量材料在不同气氛下的质量变化，例如材料的热分解和燃烧反应。
此外，TGA还可以用于探测材料的热稳定性和毛细管水合作用等性质。
热分解光谱（TG-MS）技术是研究材料分解和燃烧反应的常用方法之一。
TG-MS的工作原理是通过测量材料质量变化和分解气体的组成，来分析热分解反应的化学和物理变化。
TG-MS可以通过引入不同的气氛（例如氧气或惰性气体）来控制材料的分解反应，并且可以通过多种质谱技术来识别和测量材料的分解产物。
除了以上三种主要的热分析技术，还有其他一些热学方法，例如热膨胀测量、热动力学分析、热红外光谱和热电分析等，这些方法在不同的研究领域中得到了广泛使用。
热分析技术在材料科学中的应用
热分析技术在材料科学中的应用热分析技术是材料科学中不可或缺的手段之一，它能够在高温、高压、高真空等条件下对材料的化学、物理性质进行研究。
该技术在各个领域都有广泛的应用，如材料合成、制备、分析等。
本文将从热分析技术的原理、种类以及在材料科学中的应用三方面对其进行探讨。
一、热分析技术的原理热分析技术是通过对样品在一定温度范围内吸收、释放热量的变化情况进行分析的一种方法，其实现原理是基于热量和质量之间的关系。
当样品经历温度变化时，其内部发生化学反应，而这些变化则伴随着热量的吸收和释放。
通过测量吸收和释放的热量，可以获取样品的热稳定性、结构、微观相互作用等信息。
二、热分析技术的种类常见的热分析技术包括热重分析（TGA）、差示扫描量热分析（DSC）、热膨胀率分析（TMA）等。
其中，热重分析主要研究材料在高温下的分解和氧化特性，可用于测定材料的含水量和组成；差示扫描量热分析则主要用于研究材料吸放热效应、热反应的起始温度和反应热等参数；热膨胀率分析用于研究材料在不同温度下的膨胀性能，特别适用于研究冷却过程中的应力和变形。
三、热分析技术在材料科学中的应用1. 研究材料热稳定性热重分析能够研究材料在高温下的分解和氧化特性，可用于测定材料的含水量和组成。
在高分子材料的研究中，热重分析被广泛用于研究聚合物的分解和热稳定性。
通过热重分析可以测量样品的失重量和失重率，以及萃取和吸附的影响因素，从而得出材料的热稳定性。
2. 分析反应热效应差示扫描量热分析是基于材料吸放热效应、热反应的起始温度和反应热等参数进行分析的一种技术。
研究物质的热效应以及热反应性质对于了解材料的品质、反应动力学以及热稳定性等有很大帮助，同时也可以用于研究化学反应中的热效应，探究反应的动力学机理。
3. 研究材料膨胀性能热膨胀率分析主要用于研究材料在不同温度下的膨胀性能，特别适用于研究冷却过程中的应力和变形。
该技术可以研究材料的线膨胀系数、体膨胀系数、热变形温度等参数，并可以分析膨胀热的来源以及对材料性能的影响。
热分析技术在材料性质研究中的应用
热分析技术在材料性质研究中的应用热分析技术是一种用于研究材料性质的非常重要的技术。
通过分析材料在不同温度下的热性质，可以更加深入地了解材料的物理性质、化学性质等方面的特征和变化规律。
下面我们来具体探讨一下热分析技术在材料性质研究中的应用。
首先我们来介绍一下热分析技术的原理。
热分析技术主要有两种不同的方法，一种是热重分析，一种是差热分析。
热重分析是一种通过研究材料的重量随温度的变化来研究材料性质的方法。
在热重分析中，材料在常温下称重，然后随着温度的不断升高，观察材料重量的变化情况。
根据材料重量的变化情况，可以推断出材料的热稳定性、热分解反应的特征等信息，从而更好地了解材料的物理性质、化学性质等方面的特性。
差热分析是一种通过研究材料在加热过程中释放或吸收的热量来研究材料性质的方法。
在差热分析中，通过将待研究的材料与参考材料分别装入两个独立的试样舱中，然后进行加热。
在加热过程中，通过测量两个舱内所释放或吸收的热量的差异，来研究材料在温度上的特性和热稳定性等方面的特征。
接下来我们来讨论一下热分析技术在材料性质研究中的应用。
热分析技术可以用于研究的材料种类非常广泛，包括有机、无机、金属、高分子等多种类型的材料。
下面我们举几个例子来介绍热分析技术在材料性质研究中的应用。
首先，热重分析可以用于研究聚合物材料的热稳定性。
在聚合物材料制备过程中，往往需要进行高温加工或处理，而热稳定性是聚合物材料在高温下是否稳定的一个重要参数。
通过热重分析，可以检测聚合物材料加热过程中重量的变化，从而得出材料的热稳定性参数。
其次，在金属材料的研究中，差热分析常被用于研究合金材料的相变和反应特征。
钢铁等金属材料的性质往往与其中的合金元素含量和相变相关。
通过差热分析，可以探测出材料在不同温度下的相变特征，揭示材料相变过程中的热力学行为和反应特征。
此外，在有机分子材料的研究中，热分析技术也能够提供重要的信息。
例如，在制备药品时，热重分析能够用来对药品的磷酸、水合特性进行研究；差热分析则能够在药品研究中揭示出药品的热稳定性、水合特征、热分解特性等。
热分析技术在材料性能研究中的应用
热分析技术在材料性能研究中的应用一、引言随着科学技术的不断发展，人类对于材料性能的研究越来越深入。
热分析技术作为一种较为先进的仪器分析技术，常常被应用于材料性能研究中。
本文将从热分析的基本原理入手，介绍其在材料性能研究中的应用。
二、热分析技术的基本原理热分析技术是通过对材料在高温下的热力学性质进行分析，来研究材料的性能的一种分析方法。
它主要包括热重分析(TGA)、差示扫描量热分析(DSC)、差示热分析(DTA)和热膨胀分析(TEA)等。
这些方法的基本原理是测量材料质量、热量、温度和长度随时间的变化。
三、应用热重分析(TGA)研究材料稳定性热重分析(TGA)是通过测量材料在不同温度下的重量变化来研究材料的热稳定性。
当材料被放于高温炉中时，材料内部分子随着温度的升高会开始分解产生热反应，导致材料质量下降。
通过测量材料质量的变化，以及测量材料分解时所放出的热量，可以确定材料的热稳定性和热化学反应。
四、应用差示扫描量热分析(DSC)研究材料热化学性质差示扫描量热分析(DSC)是用来研究材料在不同温度下的热化学反应的技术。
它通过测量焓变来确定材料的热化学性质。
当材料在高温下发生热反应时，会放出或者吸收一定数量的热量。
通过测量材料在不同温度下的热量变化，可以确定材料在热反应过程中吸收或释放的热量，从而了解材料的热化学性质。
五、应用差示热分析(DTA)研究材料相变及晶体结构差示热分析(DTA)是用来研究材料的相变及晶体结构的技术。
它通过测量材料在不同温度下的热量变化来确定材料的相变温度和晶体结构的变化。
在材料晶体结构发生改变或者相变的时候，会产生相应的热量的吸收或放出，通过测量这些热量变化，可以确定材料的相变温度和晶体结构的变化。
六、应用热膨胀分析(TEA)研究材料的物理性质热膨胀分析(TEA)是用来研究材料的物理性质的技术。
它通过测量材料在不同温度下的膨胀量来确定材料的物理性质。
在材料受到热循环时，其长度也会随之发生变化。
热分析技术在材料性质研究中的应用
热分析技术在材料性质研究中的应用材料科学领域一直是一个非常重要的研究方向，它关乎到人类社会的各个方面。
随着科技的不断进步，热分析技术成为了材料性质研究中必不可少的重要手段之一。
本文将介绍热分析技术的基本原理、分类以及它们在材料性质研究中的应用。
1. 热分析技术的基本原理热分析技术主要通过对材料在不同温度下的物理、化学变化过程进行监测和分析，来了解材料的性质及其变化规律。
一般来说，热分析技术分为热重分析、差热分析、热量分析和热力学分析四种类型。
热重分析主要测量材料在一定温度和气氛下的体重变化，通过测量样品质量的变化，可以推断其热稳定性、热分解性等性质。
差热分析主要测量材料在升温或降温过程中与对照体的热量差值，从而得到材料的各项热力学数据和变化规律。
热量分析主要测量材料在物理、化学变化过程中所涉及的热量变化，包括放热、吸热和焓变化等，这些数据可以表征材料的热力学性质。
热力学分析主要确定材料的热力学参数，如热容、热导率、热膨胀系数、热熔性等，它们直接反映了材料内部分子结构以及其性质变化。
这些热分析技术的测量结果可以反映材料的物理和化学变化过程，进而了解材料在不同条件下的性质变化，开发新材料和改进现有材料的性能。
2. 热分析技术在材料性质研究中的应用热分析技术的应用范围非常广泛，涉及到许多不同的材料和行业。
下面我们将介绍其在材料性质研究中的具体应用。
2.1 材料的热稳定性研究热稳定性是材料重要的热性质之一，它涉及到材料在高温下的稳定性和耐热性，是建造高温设备的基础。
热重分析和差热分析可以通过测试样品的质量变化和热量变化来推断材料的热稳定性。
在多种高温材料的研究中，热重分析和差热分析是两个最常见的研究手段。
以高温聚酰亚胺类材料为例，我们可以通过差热分析得到其玻璃化转变温度和晶体相变温度，进而得到其高温稳定性的信息。
2.2 材料的分解反应和燃烧热研究材料分解反应和燃烧热是材料的重要特性，对于建造材料性能高、可靠性好的安全设备具有非常重要的意义。
热分析仪器在材料研究中的应用
热分析仪器在材料研究中的应用热分析是一种通过改变样品温度并观察其质量、温度或热量相关性质变化的实验技术。
热分析仪器作为研究材料性质变化的重要工具，已经在材料研究领域得到广泛应用。
本文将介绍热重分析和差热分析两种主要的热分析仪器及其在材料研究中的应用。
一、热重分析（Thermogravimetric Analysis，TGA）热重分析是一种通过测量材料的质量随温度变化的实验技术。
它可以分析材料的热稳定性、失重过程、组分变化等信息。
热重分析仪器由重量传感器、样品盘和加热器组成。
在实验中，样品被置于样品盘上，加热器根据设定的温度程序进行加热。
重量传感器会实时记录样品的质量变化，从而得到样品质量随温度的曲线。
热重分析在材料研究中的应用非常广泛。
首先，在材料热稳定性研究中，热重分析可以检测材料的热分解、脱水或氧化等失重过程，从而评估材料的热稳定性。
其次，在材料组分分析中，热重分析可以通过测量样品失重曲线，确定材料中的不同组分含量。
此外，热重分析还可以研究材料的吸湿性、燃烧性等特性，为材料的性能改进提供依据。
二、差热分析（Differential Scanning Calorimetry，DSC）差热分析是一种测量样品与参比样品之间的温差及其对应的热功率变化的实验技术。
它可以分析材料的相变、热力学特性、反应活性等信息。
差热分析仪器由加热炉、样品盘和参比样品盘组成。
在实验中，样品和参比样品被置于各自的样品盘和参比样品盘中，加热炉根据设定的温度程序进行加热。
差热分析仪器会测量样品盘和参比样品盘之间的温差及其对应的热功率变化，从而得到样品的热功率随温度的曲线。
差热分析在材料研究中有着广泛的应用。
首先，差热分析可以检测材料的相变过程，如熔化、结晶、玻璃化等，从而揭示材料的热力学特性。
其次，在材料反应研究中，差热分析可以检测材料的反应活性、反应热和反应动力学等信息，为材料的合成和加工提供指导。
此外，差热分析还可以用于研究催化剂的性能、涂层材料的热稳定性等领域。
热分析在材料领域中的研究与应用
热分析在材料领域中的研究与应用材料学是一门应用学科，它研究材料的结构、性质和性能等方面，包括金属、陶瓷、高分子、复合材料等各种材料。
要了解材料的性质与结构，需要使用各种实验技术进行深入研究，其中热分析技术在材料研究中扮演了很重要的角色。
热分析是一种将温度作为一个控制参数，在不同的温度下，观察材料性质变化的实验技术。
它主要有热重分析、差热分析、热量计、热膨胀仪等多种仪器。
在材料学中，热分析技术被广泛应用于热稳定性、热裂解性、热氧化、热导率、热传导等方面。
下面我们从几方面来介绍热分析在材料领域中的研究与应用。
一、热分析在聚合物材料中的应用聚合物材料是一种常见的材料，它有很多种不同的结构和性质，如聚乙烯、聚丙烯、聚酰胺、聚氨酯等。
为了了解聚合物的性质和结构，需要使用热分析技术进行研究。
热重分析（TGA）是一种在不同温度下让样品失重的实验技术。
通过 TGA 可以了解聚合物的分解温度、热失重行为、热稳定性、水解性等，这些参数对于聚合物材料的性能和稳定性具有重要的意义。
差热分析（DSC）是一种在不同温度下测量样品的热力学性质变化的技术。
通过DSC 可以了解材料的熔点、熔融热、晶化行为、玻璃化转变等，这些参数对于聚合物的性能和加工过程有重要的影响。
二、热分析在金属材料中的应用金属材料具有优异的物理力学性能，如强度、硬度、延展性、导电性等，因此在航空、汽车、船舶、机械等领域中得到广泛应用。
热分析技术在金属材料研究中也能发挥重要作用。
差热分析技术被广泛应用于金属材料的热处理过程中，可以了解金属材料的相变、晶粒生长、析出行为、固溶行为等。
同时，差热分析还可以探究金属材料的催化性能、钝化特性等。
热量计是一种用于测量吸放热的仪器。
在金属材料研究中，热量计可以测量金属材料在不同温度下的吸放热，从而了解金属材料的热化学性质。
三、热分析在无机材料中的应用无机材料是一种应用广泛的材料，包括陶瓷、水泥、玻璃等。
这些材料的化学成分和结构比较复杂，因此需要使用热分析技术进行深入研究。
热分析技术在材料科学中的应用研究
热分析技术在材料科学中的应用研究热分析技术是指通过对材料样品在不同温度下的物理和化学性质进行测量分析，以达到确定其组成、结构、性质等参数的目的。
热分析技术包括热重分析、差热分析、热量测定、热膨胀测定等，这些技术在材料分析和材料研究中具有重要的应用价值。
1.热分析技术在材料组成分析中的应用热重分析是一种测量材料在不同温度下失重量的方法，可用于测定材料中有机成分含量、水分含量等，为材料组成分析提供了有力的方法。
以煤为例，通过热重分析可测定煤中的挥发分、固定碳和灰分含量，进而可以确定煤的品质和燃烧特性。
另外，热重分析还可用于测定材料中有害物质，如铅、汞、镉等的含量，为环境监测和卫生检测提供依据。
2.热分析技术在材料热性能测量中的应用热量测定是一种测量材料热性能的方法，可以测定材料的热容、热传导系数等参数，为材料的热处理和耐热性分析提供了依据。
以铝合金为例，热量测定可测定其热容和热导率等参数，可用于设计和制造高温工作的航空发动机和火箭发动机部件。
另外，热量测定还可以用于分析材料的热膨胀性能。
3.热分析技术在材料催化剂研究中的应用差热分析是一种测量材料在热变化过程中吸放热能的方法，可用来分析催化剂的活性、表面性质等。
催化剂通常是由贵金属制成的，因此其成本很高。
通过差热分析，可以确定催化剂与反应物之间的反应热，从而可以设计出更为高效的催化剂，提高催化反应的效率和催化剂使用寿命。
4.热分析技术在材料动态热力学研究中的应用热膨胀测定是一种测量材料在不同温度下的膨胀系数的方法，可用于分析材料的热力学性能和材料制备工艺中的热膨胀问题。
以玻璃为例，热膨胀测定可以测定不同玻璃材料在不同温度下的膨胀系数和热胀缩特性，为玻璃制造工艺的设计和生产提供了依据。
另外，热膨胀测定还可用于分析材料的热损伤性能和热变形问题。
热分析技术是材料科学领域中不可或缺的分析工具，广泛应用于石油化工、化学、材料、环境、食品等多个领域。
在未来的材料科学研究和制造工艺中，热分析技术将继续发挥着不可替代的作用。
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热分析技术在含能材料中的应用[摘要]：研究炸药热分解机理随研究炸药的化学稳定性、热爆炸等有重要的意义。
本次用ARC测试结果和测试曲线，得到了绝热分解特性参数，并作了简单对比分析。
乳化炸药的典型组分对乳化炸药和硝酸铵的热分解的影响，具有很大的相似性; 连续相和油相组分对硝酸铵的影响显著，而对乳化炸药的影响有所下降，乳化剂对乳化炸药的影响则表现明显等。
[关键词]：炸药热分解 ARC测试1.1炸药热分解的一般规律工业炸药从制备后到使用时需要经历一定的储存时间，在这段储存期内如何保证炸药的稳定性，这涉及到炸药的安定性问题。
炸药的安定性是指在一定的条件下，保持其物理、化学和爆炸性质不发生明显变化的能力。
一般分为物理安定性和化学安定性。
物理安定性是指在一定的条件下，炸药保持其物理性质不发生明显变化的能力。
化学安定性是炸药保持其化学性质不发生明显变化的能力。
炸药的化学安定性主要是指炸药的热安定性，炸药在贮存条件下的化学变化，就是炸药自身的热分解，也就是炸药热分解的性质和速度。
炸药的热分解，是指在炸药的发火温度下，由于热作用，其分子发生分解的现象和过程。
研究炸药热分解机理随研究炸药的化学稳定性、热爆炸等有重要的意义。
就凝聚炸药而言，热分解动力学过程可分为以下三个阶段: 1)分解初期:分解很缓慢，几乎觉察不出反应的存在，生成的气态产物也很少，这个阶段称为分解延滞期或感应期;2)分解加速期:延滞期结束后，分解速度逐渐加快，在某一时刻速度可达到最大值，这个结算称为加速期:3)降速期:当炸药量较少时，反应速度达到最大值后急剧下降，直到分解结束，这个阶段称为降速期。
但是当炸药量较多时，反应速度也可能一直增长直至爆炸。
上述阶段的划分是按照动力学曲线的性质划分的，没有涉及炸药热分解的微观机理。
炸药分子在分解时，并不是立即形成最终产物，而是分部分段进行的。
在一般化学反应过程中，随着原始物质浓度下降，反应速度程下降趋势，但是炸药热分解是个放热过程，尽管原始物质不断减少，反应速度随着分解温度的升高而加速。
动力学实验结果表明，大多数炸药热分解的初始反应速度常数只受温度的影响，它与温度的关系可用Arrhenius 方程表示:（1-1）式式中:k 为一定温度下，初始反应速度常数(1s -);A 为指前因子;T 为温度;R 为普适气体常量(11kJ K mol -- ) ; E 为分解反应的活化能(1kJ mol - )。
对(1-1)式微分，得（1-2）式对(1-2)式可见，lnk 随温度的变化率与E 值成正比。
活化能表示炸药热分解的难易程度，炸药热分解的活化能高，热分解反应速度的温度系数增大。
1.2炸药热分解研究方法在热分析方法中，Le-Chatelier于1887年首先提出差热分析(Quantitative Differential Thermal Analysis,简称DTA)。
直到20世纪SO年代中期，差热分析才被应用于炸药的热安定性研究中。
目前，许多国家已将它作为筛选混合炸药配方的标准方法。
类似于差热分析的差示扫描量热仪(Differential Scanning Calorimetry，简称DSC)于1964年首先由Watson研制出来，该方法的试样用量少，灵敏度高，可直接测定热焓变化，从而使定性的差热分析发展到定量差热分析。
放出气体分析法始于20世纪初，Farmer于1920年提出真空安定性实验方法(Vacuum Stability Testing，简称VST)，英美等国家将该法相继作为筛选混合炸药配方的标准方法，虽然该方法的原理、仪器操作都非常简单，且作为“标准”的理论依据不是很充分，但大量的实验数据证明了这种方法的可靠性。
20世纪20年代初期，镰式玻璃薄膜压力计方法在前苏联首先应用于炸药的热分解研究中。
著名的前苏联科学家K.K.Andreev应用此法研究了大量的炸药热分解规律和热解反应动力学，并在此领域做出了卓越的贡献。
热重(Thermal Gravimetry，简称TG)是测定物质质量随温度变化的方法，1915年首先由日本东京大学本多光太郎发表论文，设计了第一台简易热天平。
由于测定的时间较长，且仪器的稳定性受到限制，热天平没有得到普遍应用。
而后随着热分析技术的不断完善。
上述量气方法和热失重方法只能直接或间接地测出释放的气体和挥发的总量，以及研究其唯象反应动力学，但是不能定性和定量地测出气体中组分以及含量，也不能阐明反应进行的机理。
在气相色谱法基础上发展起来的化学反应性实验方法( Chemical Reactivity Test ，简称CRT)，于20世纪60年代初期在美国Pantex 工厂首先被用来取代真空安定性实验方法.这种方法不但可以准确地测定释放气体的总量，而且能快速地测定222,,,,N O C O H O C O N O 等组分的含量。
20世纪70年代初发展起来的化学发光法，主要用来测定在较低温度下炸药发生热分解反应生成NOx 的含量，其灵敏度可达到ppb 级。
这对于测定贮存温度下炸药的热安定性和相容性、预测贮存寿命具有重要的意义。
热分析技术中“控制转化率热分析”( Controlled Transformation Rate Thermal Analysis ，简称CRTA)。
它是通过控制反应过程中气体的溢出速率(一般保持常数)为不是通过控制温升速率来控制反应速率。
因此适合有气体生成的固体的分解反应。
CRTA 法有很多优点，与传统的TA 法比较，它不必考虑升温速率是否是常数，在确定相互交叠的反应步骤和合适的反应机理函数,f (a)时很有效。
此外还可以明显降低传热传质的影响。
温度调制技术(Temperature Modulation)被引入到热分析中，产生了如MDSC ，TMTG 这样的热分析技术。
它们在热分析过程中也发挥了重要的作用。
另外，Paulik 等人开发的准定温和准等压TA 技术都是很有前途的热分析方法。
其他热分析方法有热膨胀(TD)、热应力测定、环境试验和热机械分析(TMA)等，以及在这些基础上发展起来的TG-DTA, TG-DSC, TG-GC, TG-DTA-GC,TG-GC-MS, TG-GC-FTIR等连用技术，其优越性己经越来越为人们所认识。
近年来发展起来的加速量热仪(Accelerating Rate Calorimetry，简称ARC )试验，是一种评价放热性化学物质危险性的新方法，该方法的介绍见2.1。
加速量热仪后被联合国推荐使用的用于危险品评估的新型热分析仪器。
通过ARC测试可得到有关放热反应的热力学和动力学信息。
加速量热仪可保证样品在试验环境为完全绝热的条件下测量样品热分解反应过程中时间-温度-压力三者的变化关系。
通过建立数学模型，可确定出放热反应的各种动力学参数。
根据这些参数可以对反应对象的危险性进行精确的预测，较之DSC等方法有无法比拟的优点，尤其是能给出DTA和DSC等无法给出的物质在热分解初期的压力缓慢变化过程。
2.1绝热分析技术简介加速量热仪是一种基于绝热原理设计的量热仪器，可使用较大的样品量，灵敏度高，能提供绝热条件下化学反应的时间-温度-压力数据，精确测得样品热分解初始温度、绝热分解过程中温度和压力随时间的变化曲线，通过建立数学模型，可确定出放热反应的各种热力学和动力学参数。
根据这些参数可以对反应对象的危险性进行精确的预测。
2.2实验原理首先在ARC控制器上设定起始温度、斜率敏感度、加热幅度、终止温度和等待时间等运行参数，启动加速量热仪。
加速量热仪很快将温度升高到起始温度，然后按“加热-等待-搜寻”的方式自动操作(见图2.1)。
在“加热”阶段，加速量热仪的温度按设定的加热幅度升高;在“等待”阶段，加速量热仪建立起绝热炉内的温度平衡;而ARC进入“搜寻”阶段，将试样的温升速率与设定的斜率敏感度相比较，如果前者小于后者，则自动进入下一个“加热-等待-搜寻”循环;如果前者大于后者，则加速量热仪自动转为“放热”方式，并记录整个反应过程中的温度、压力和温升速率等信息。
图2.1 ARC的“加热一等待一搜寻”操作方式示意图2.3加速量热仪的结构美国格伦比亚科学工业公司生产的CSI-ARC的核心部分结构如图2.2所示，图中所示的球形样品室(内径10mm)能够容纳lOg的固体或液体样品。
量热仪的壳体是用镍铜合金制成的，里面安臵有三个测温热电偶和八个加热器。
它们可以使壳体和样品之间的温度差在整个运行过程中保持很小的值。
第四个热电偶安臵在样品室的外壁上，用于探测样品的温度，样品室通过一个细管与能够连续测量压力变化的膜片式压力传感器直接相连。
图2.2加速量热仪示意图2.4动力学参数计算与修正在绝热条件下，加速量热仪的绝热温升速率的一般方程（*）为其中mt, dT/dt为反应物在温度T时的温升速率; ΔTab为反应物的绝热温升，ΔTab=Tf-To,号为反应结束时的温度，To为反的初始放热温度;f(a)司为反应机理函数，其为通过ARC系统计算可以得到反应表观活化能Ea、指前因子A、反应级数等动力学数据。
然而方程(*)是基于这样一种理想情况进行的，即认为化学反应放出的热量只用来加热试样本身，而没有考虑反应容器的存在。
事实上，不管是在实际应用中，还是在ARC测试中，反应放出的热量都有一部分用来加热反应容器。
故需要加以修正。
引入试样容器的修正系数:上式中Ms为试样量;Cvs，为平均比热容;为Mb试样容器的质量;为Cvb试样容器的平均比热容。
下表列出各个参数的修正方程3．加速量热仪测试结果与分析乳化炸药的ARC测试结果如图3.1。
图3.1样品测试曲线样品是按照二级煤矿许用乳化炸药的配方制备的乳化基质，连续相中主要成分是硝酸按和一定比例的硝酸钠，乳化剂和油相成分分别为SP-80和石蜡，以及作为消炎剂的氯化钠。
试样测试结果如图3.1所示。
测试起始温度为100 C，经过19个“加热-等待-搜寻”循环过程以后，在241.18℃时量热仪探测到了放热，此时温升速率为0.049 1-℃min (大于系统设定的斜率敏感度0.0201-℃min)，随后温升速率持续下降，从图3.1 (a)中可以看到，在242.54～250.83℃时，出现间断如同硝酸钱分解的间断(两次间断范围为241.07～255.81℃)，与SP-80/硝酸按混合体系的分解曲线相类似。
之后，在经历2次“加热-等待-搜索”过程后，仪器重新开始记录数据;这说明1#试样在分解过程中同时伴有吸热过程。
从250.83℃开始，温升速率缓慢增加。
235.65 min后，在260.66℃处出现最大温升速率0.6621-℃min，之后温升速率逐渐降低。
反应系统的最高分解温度为263.75℃，最高分解压力为265.321cPa，最大压升速率为6.851kPa-min在上节的测试结果相比，1#试样的起始分解温度与纯硝酸铵、SP-80/硝酸铵体系想接近，低于硝酸钠硝酸铵体系和石蜡/硝酸铵体系，而高于氯化钠/硝酸铵体系，表现出较好的稳定性;而在分解速率方面，试样的并没有表现出如同石蜡/硝酸铵体系、氯化钠/硝酸铵体系的高分解速率，而是与SP-80/硝酸铵体系相接近。