美国TA仪器——微量热技术在火炸药研究之应用
国外工业炸药的研究与发展

5 O
第 3 4卷 第 5期
2011年 10月
Ch n s o r a fEx lsv s & Pr p l n s ieeJ u n l p oie o o e l t a
国外 工 业 炸 药 的研 究 与发 展
任 晓 雪
( 方 科 技 信 息 研 究 所 ,北 京 1 0 8 ) 北 0 0 9 摘 要: 简述 了 国外 工 业 炸 药 的发 展 近况 , 重 介 绍 了 铵 油 炸 药 、 水 炸 药 、 铵 炸 药 和 硝 甘 炸 药 等 工 业 炸 药 在 技 着 含 硝
炸药 和硝 甘 炸 药 等 工 业 炸 药 在 不 断 改 进 中 得 到 了 发展 , 在配 方 技 术 、 能 指 标 和 制 造 工 艺 等 方 面 均 性 有较 大 的提高 。硝 酸 铵 是工 业 炸 药 的 基本 原 材 料 , 广 泛用来 生产 各 种工 业 炸 药 。在 美 国, 酸 铵 为基 硝
S u y a d De eo t d n v lpm e to r in Co m e c a p o i e n fFo e g m r i lEx l sv s
REN a ue xio x
( rh I siu ef rS in ica dTeh ia n o main B i n 0 0 9 Chn ) No t n ttt o ce t i n c nc l f r t , ej g 1 0 8 , f I o i ia
c) 司业 已成 为工业 炸药 界两 大 巨头 , 工业 炸药 a公 其
随着 民用 领 域 需 求 量 的 不 断 增 加 , 油 炸 药 、 铵 含水 炸药 、 硝铵 炸药 和 硝 甘 炸药 等 工 业 炸 药在 不 断
纳米技术及其在火药和推进剂中的应用

纳米技术及其在火药和推进剂中的应用摘要介绍了纳米技术的应用领域及其研究开发现状与发展动向, 尤其是在军用火药和火箭推进剂领域的应用。
2 纳米能量物质2. 1 纳米能量物质定义纳米能量物质是利用金属氧化物或有机物包覆纳米金属微粒使其稳定化, 混入火箭推进剂或炸药( T N T, PDX, HMX, PBX 等) 的混合火药, 以及在纳米金属微粒表面附着纳米尺寸的金属氧化物的火工品。
纳米微粒成型技术在化合火药中也可应用, 并试制了110 nm ~220 nm 的PDX。
过去称其为铝热剂( The r m ite s) , 是轨道焊接等常用的火工品。
它虽是铝粉( 25 % ) 和氧化铁粉( 75 % ) 的混合物, 但应用纳米技术能以很宽的混合比使燃烧温度在1 800 K~4 000 K范围变化、使燃烧速度也大幅度变化的超(纳米) 铝热剂正引起广泛关注。
需要注意的是, 随着今后的发展, 纳米能量物质的定义也可能变化。
2. 2 与常规能量物质的比较火药(能量物质)大体有混合火药(复合火药) 和化合火药。
前者如黑色火药是用氧化剂粉末和燃料粉末混合制造, 后者在分子内含有以T M T或RDX为代表的氮2氧基(硝基NO2 、硝胺基NNO2 、硝酸酯基ONO2 ) 有机晶体和硝化纤维素那样的高分子化合物。
纳米高能物质一般可归为混合火药类, 不过常规混合火药中使用的火药成分颗粒大小为数微米至数百微米, 比纳米颗粒大1 000倍以上。
纳米高能物质的大小处在化合火药与过去的混合火药之间, 可望具有以下特征:1)可以大幅度改变氧帄衡(氧分子数/燃料分子数) ;2 )可以大幅度改变燃料元素和氧化剂元素;3)因为颗粒小, 燃烧或爆炸时氧化剂与燃料颗粒之间的物质没有扩散作用;4 )因为反应速度快, 接近完全燃烧, 所以能量高。
关键词纳米技术火药推进剂前言著名物理学家理查得·费曼首先提出纳米世界的可能性。
1959 年他发表了“到达极限还有十二分的余地”为题的讲演, 同年他在美国物理学会的晚餐会上, 提出了在“昆虫的针状头上可以写入《大英百科全书》全部24卷”的预言。
热分析在炸药研制过程中的实践初探

热分析在 炸药研 制过程 中的实践初探
刘小柏 曾庆权
( 江西吉安 国泰特 种化 工有限责任公 司 3 4 3 1 3 6 ) 摘 要: 热分析方法能够 准确测试 出物 质的熔融 、 分解等变化 , 也能够准确无机 、 有机物 质的物理和化学性 能。热分 析方法和技术在物理、 化工 以及 炸 药研制等领 域得 到广泛应 用。 炸 药属 于一种危 险物 品, 在炸药研制过程 中大力应用 了热分析技术 , 本文通过阐述热分技术的内涵 和主要方法 , 讲述 了热 分析技 术造炸 药研制过 程中的重要作用 , 进而探讨 了热分析技术和方法在炸药研制过程中的实践和应用体现。 关 键词 :热分析方法; 炸药; 研 制
炸 药属于一种危险物品,在我们 日常的生产和生活中遇到的较少 , 炸 药更属于违禁品 , 在平 时的管理和研制 中有 更为严格 的要求 , 主要适用于
到 军事、 矿 山的开采 、 隧道 的挖 掘等场所 , 炸 药的安全、 可靠性 能对其使用 有着重要 的影 响, 因此 , 在对炸药进行研制过程中可 以运用热分析方法 , 来 优化炸药微观上 的结构 , 提高炸药的爆炸性 能和 安全性能 。 1 . 热 分 析 及 其主 要 方法 热分析主要是研究热力学参数或物理参 数随温 度变化而变化 的关系 , 根据 国际热分析协会对热分析下的定义来说 , 热 分析是指在温 度控制情况 下, 主要测 量物质的物理性 与温 度之间依赖关 系的技术, 而根据 测量 的物 理参数 , 热分析又分为许多热分析方法和 热分析 技术。热分析技术主要是 指物质在加热或冷却过程中发生某些物理变化和化学变化的技术。 热分析 方法主要 包括 热机械分析法 ( D MT A ) 、 差示扫描量热法 ( DS C ) 、 差示热分析 法( DT A ) 以及热重法( TGA ) 、 声纳热分析法 与发散热分析法等。 2 . 热分析 方法在炸药研制过程 中的重要作用 炸药要求具有相对稳定的平衡体系, 而 且在 一定外界条件和作用下能 够 高速 的发生化 学反应 , 释放 出大量和热能量和气 体 , 而炸药 的整个化学 反应过程就是 一 个复杂的、 不 断 吸 热 和放 热 过 程 的 物 理 化 学 变 化 。热 分 析 厅法实际上是测最炸药的物性参数对温 度依赖性 的有关方法的总称 。 在炸 约研制过程中采用热分析方法, 除了可以测量其在热作用下的吸热与放热 的热行 为之外 , 还 可以通过运 用热分析方法研 究炸药的反应动 力学, 并根 据动 学参数和炸 药在各种温 度下的热行为 , 来确 定炸药在研制 、 生产和
美国热分析仪器公司(TA instruments)介电分析仪(DEA)系统

美国热分析仪器公司(TA instruments)介电分析仪(DEA)
系统
张蕊;陈金凤
【期刊名称】《现代科学仪器》
【年(卷),期】1995(000)002
【总页数】8页(P58-65)
【作者】张蕊;陈金凤
【作者单位】不详;不详
【正文语种】中文
【中图分类】TM934.33
【相关文献】
1.虚拟仪器环境下热分析仪器系统开发 [J], 吴国新;朱春梅;徐小力;时延鹏
2.更新换代的热分析仪器——理学THERMO PLUS系列热分析仪器介绍 [J], 邢
军
3.FISONS Instruments公司提供全面的分析仪器 [J], 甘幼澄
4.美国OI分析仪器公司推出最新型水质分析仪器 [J],
5.当今世界上最有活力的仪器公司──热电仪器系统公司(Thermo Instrument System Inc.) [J], 胡柏顺
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高含磷阻燃剂的制备及阻燃应用研究

高含磷阻燃剂的制备及阻燃应用研究赵晗; 魏思淼; 马雯; 杨木森; 白怡晨; 许博【期刊名称】《《中国塑料》》【年(卷),期】2019(033)009【总页数】6页(P83-88)【关键词】聚氨酯硬泡; 阻燃; 磷【作者】赵晗; 魏思淼; 马雯; 杨木森; 白怡晨; 许博【作者单位】北京工商大学材料与机械工程学院北京 100048【正文语种】中文【中图分类】TQ328.30 前言由于硬质聚氨酯具有较高机械强度和氧化稳定性,目前已成为最常用的隔热材料。
但是由于其极易燃烧,且在燃烧分解过程中产生大量诸如HCN、CO等有毒气体,对人体的健康安全有着极大的隐患,故需要添加阻燃剂以提高聚氨酯材料的阻燃性能[1-8]。
无卤阻燃剂主要基于磷系、氮系,分为有机和无机两大类[9],虽然无卤阻燃剂均具有低毒、环保、价格低廉等优点,但通常情况下,无机阻燃剂往往需要相对较高的用量才能发挥效果,有机磷系阻燃剂的阻燃机理主要有气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理2种[10-11],而这2种机理的阻燃效果与磷含量息息相关,要达到理想的阻燃效率就需要添加足量的有机磷系阻燃剂[12],而添加量的升高往往伴随着其他性能的降低,因此,低添加量的高含磷阻燃剂就成为了研究方向。
本文以亚磷酸二乙酯、对羟基苯甲醛、对苯二胺为原料合成了一种含亚磷酸酯和亚磷酰胺的高含磷阻燃剂PCDB,用于聚氨酯硬泡的阻燃,并将该阻燃剂与膨胀型石墨(EG)配合使用,探讨PCDB对聚氨酯泡沫阻燃性能的影响。
1 实验部分1.1 主要原料对羟基苯甲醛,分析纯,纯度为98 %,上海国药集团;对苯二胺,纯度为99 %,上海麦克林生化科技有限公司;亚磷酸二乙酯,纯度为99 %,北京伊诺凯科技有限公司;乙醇钠,纯度为96 %,上海麦克林生化技术有限公司;苯基磷酰二氯,纯度为98 %,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;三乙胺,纯度为99.5 %,北京伊诺凯科技有限公司;1,2 - 二氯乙烷,分析纯,纯度为99 %,上海阿拉丁生化科技股份有限公司;无水乙醇,分析纯,北京化工厂;聚醚多元醇,DSU-450L,羟值( 450±10) mg KOH/g,山东德信联邦化学工业有限公司;催化剂:30 %醋酸钾溶液(KAc),江苏溧阳市雨田化工有限公司;五甲基二亚乙基三胺,Am-1,江苏溧阳市雨田化工有限公司;N,N - 二甲基环己胺(DMCHA),江苏溧阳市雨田化工有限公司;环戊烷,上海阿拉丁生化科技有限公司;可膨胀石墨,ADT350,石家庄科鹏阻燃材料厂;多异氰酸酯,PAPI,NOC质量分数30 %,含单体二苯基甲烷二异氰酸酯MDI 52 %,德国Bayer公司。
利弗莫尔国家实验室研发出新型的低熔点钝感炸药LLM-201

利弗莫尔国家实验室研发出新型的低熔点钝感炸药LLM-201佚名
【期刊名称】《含能材料》
【年(卷),期】2016(24)6
【摘要】寻找可替代TNT的高爆轰性能低熔点钝感炸药是含能材料领域近十年的研究热点,美国利弗莫尔国家实验室在开发出爆速高达8100m/s、热分解温度为234℃的低熔点钝感炸药LLM-175后,近来他们又报道通过图1合成路径得到的熔点同为100℃、
【总页数】1页(P519-519)
【关键词】国家实验室;钝感炸药;利弗莫尔;低熔点;研发;热分解温度;含能材料;爆轰性能
【正文语种】中文
【中图分类】TQ564
【相关文献】
1.低熔点钝感高能炸药(IHE)的发展探讨 [J], 张光全;黄明
2.美国劳伦斯•利弗莫尔国家实验室管理方式研究 [J], 张可;唐道润
3.美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室研究高性能纤维复合材料构件3D打印技术 [J],
4.劳斯阿拉莫斯国家实验室联合Nalas工程服务有限公司合成出两个新型的低感高能炸药 [J],
5.俄罗斯科学院有机化学研究所合成出一种新型的低熔点吡唑类高能炸药 [J],
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微纳米RDX炸药的连续比热容、热力学性质和热分解动力学
微纳米RDX炸药的连续比热容、热力学性质和热分解动力学任晓宁;赵凤起;肖立柏;高红旭【摘要】为了分析不同粒径RDX的热性能,在温度288~353K下,采用μSC量热法测试了粒径分别为1μm、500nm、100hm的微纳米RDX炸药的连续比热容,由比热容随温度的变化曲线拟合得到了温度二次方的Cp表达式,并依据热力学定律计算获得了不同粒径RDX的热力学参数;采用DSC分别测试了3种粒径RDX的热分解性能,获得热分解规律曲线,并用Kissinger法计算了不同粒径RDX的分解动力学参数.结果表明,μSC量热法测试连续比热容简便并且数据准确.微纳米RDX的比热容、熵和焓均随着温度的升高而增加,但吉布斯自由能降低;焓和吉布斯自由能随粒径的下降而下降,但熵随着粒径的下降而增加;与微米RDX相比,两种纳米RDX 的熵和吉布斯自由能随粒径的变化不大,这两种热力学函数显示了纳米与微米材料之间的不同;纳米与非纳米RDX熔融态分解的动力学参数虽有不同,但它们都服从同一“动力学补偿效应”.【期刊名称】《火炸药学报》【年(卷),期】2019(042)003【总页数】5页(P257-261)【关键词】物理化学;微纳米炸药;μSC量热法;比热容;热力学性质;热分析;分解动力学【作者】任晓宁;赵凤起;肖立柏;高红旭【作者单位】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;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;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;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【正文语种】中文【中图分类】TJ55;O642引言近年来,在不敏感弹药的需求背景下,降低含能材料感度、同时提高含能材料能量是火炸药科技工作者的追求目标,纳米材料所表现出的优异性能引起了国内外广泛关注,国外先后研制出一系列新型纳米含能材料,并对其能量与安全性能加以测试与评估[1-2]。
ETPE发射药的热分解特性与燃烧机理
发射药点火燃烧过程的影响、ET PE 发射药燃烧表 面的状态等都是影响发射药燃烧机理的因素。在点 火燃烧特性的研究中, 通过对 ETP E 发射药燃烧表 面形貌SEM 观察、发射药及其组分的热分解特性分 析, 可从热化学角度解释该类发射药的燃烧机理。
引 言
含能热塑性弹性体( 简称 ET PE) 是新一代热塑 性弹性体材料, 用作 LOVA 发射药黏结剂, 解决了 发射药中能量提高和易损性降低这一难题, 成为当 代国内外发射药发展的热点之一[ 1] 。但是低易损性 又带来了点火燃烧性能不佳, 弹道性能不稳定等问 题[ 2- 3] , 阻碍了ET PE 发射药的应用。我国自 20 世纪 70 年代以来对ET PE 发射药做了多方面的研究, 已 取得了一定的成果, 但由于研究系统性不够强, 技术 发展滞后, 与国外在该领域的研究成果存在差距。
本实验在前人研究的基础上, 研究了以新型含 能黏结剂BAMO/ AMMO 聚合物、高能添加剂 RDX 为主要组分的ET PE 发射药配方及其组分的热分解 特性, 并推导出该类发射药的燃烧机理, 对含能热塑 性弹性体发射药的研究应用提供借鉴。
1 实 验
1. 1 材料及发射药配方 RDX 、BAMO / AMMO 聚合 物 均 为 精 制 品 ,
图 1 RDX 的 DSC 曲线 Fig. 1 DSC curves of RDX
由 图 1 可 见, 在 0 MPa 压力 条 件下, RDX 在 201℃左右开始熔融吸热, 约在 205℃有一个较强的 熔融吸热峰; 分解放热峰值为240. 9℃。较高压力下 的热分解与真空条件下稍有不同。8 MP a 时, RDX 熔融的吸热过程稍有推迟, 吸热峰值出现在 206℃; 放热速率最大峰值则提前到236. 6℃。说明在较高压
利用测热技术测量核反应堆中子通量密度
利用测热技术测量核反应堆中子通量密度杨铜锁;史永谦;朱庆福;杨维平;张建祥;王藩;王团部;鲁瑾;李来冬【摘要】一种新型中子探测器被研究,其原理是利用带电离子在矿物中沉积的能量退火时会以热量的方式释放出来,通过测量释放的热量而确定中子通量密度。
对新型中子探测器进行刻度,在反应堆内某位置测量的热中子通量密度为5.108×1011 cm -2・s-1,与标定的热中子通量密度(5.000×1011 cm -2・s-1)在2%内符合,说明该探测器可测量中子通量密度。
本文方法制作的探测器体积小,可制作成不同形状,便于反应堆不同环境下的中子通量密度测量。
选取相应中子能量反应截面较大的元素,该探测器还可测量不同中子能量的通量密度。
%One new neutron flux density detector was studied .Its principle was to mea‐sure annealing heat from mineral depositional energy to make sure neutron flux density . The new neutron detector was calibrated ,the measuring neutron flux density of certain location in reactor was 5.108 × 1011 cm -2 ・s-1 ,and the measuring value and calibrated neutron flux density (5.000 × 1011 cm -2 ・s-1 ) were coincidence in the 2% .The results show that the new neutron detector can use to measure neutron flux density . T his neutron detector has the advantages of small volume possession in nuclear reactor with required shape , and simplified multi‐point measurement . The detector can measure different energy neutron flux densities if select element is sensitive for corresponding energy neutron .【期刊名称】《原子能科学技术》【年(卷),期】2016(050)009【总页数】5页(P1629-1633)【关键词】中子探测器;退火热量;热中子通量密度【作者】杨铜锁;史永谦;朱庆福;杨维平;张建祥;王藩;王团部;鲁瑾;李来冬【作者单位】西京学院应用统计与理学系,陕西西安 710123;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京 102413;陕西师范大学民族教育学院,陕西西安 710062;西京学院应用统计与理学系,陕西西安 710123;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京 102413;西京学院应用统计与理学系,陕西西安 710123;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京 102413;中国原子能科学研究院反应堆工程研究设计所,北京 102413【正文语种】中文【中图分类】O571.53中子通量密度是核反应堆的重要参数,直接反映了核反应堆裂变反应速率的快慢。
PE-g-MAH增强LDPECSW改性导爆管的制备与研究
火工品INITIATORS&PYROTECHNICS文章编号:1003-1480(2021)02-0005-05PE-g-MAH增强LDPE/CSW改性导爆管的制备与研究章彬彬1,潘振学1,丁健1,桂继昌2,闫涛1,占汪妹1(1.核工业井巷建设集团有限公司,浙江湖州,313000;2.安徽理工大学化学工程学院,安徽淮南,232001)摘要:为了进一步提高LDPE/CSW改性导爆管的强度、耐热性,拟用PE-g-MAH增强LDPE与CSW界面相容性,制备了LDPE/CWS/PE-g-MAH共融物试样及导爆管产品。
通过观察试样断面,测试试样及导爆管的抗拉性能、熔融与结晶峰值温度、动力学分析、热收缩性,得到结果为:仅1%的PE-g-MAH足以将LDPE与晶须之间结合力提升至饱和,拉伸强度较LDPE/CSW试样提高11.53%;熔融温度、结晶温度均向高温区偏移,且表观活化能升高;1%PE-g-MAH 的改性导爆管的最大断裂力较普通导爆管提高33.75%,其耐热收缩性能增强,且最大热收缩速率对应温度向高温区偏移了4℃。
关键词:导爆管;拉伸强度;耐热性;动力学分析;最大断裂力中图分类号:TJ45+7文献标识码:A DOI:10.3969/j.issn.1003-1480.2021.02.002Preparation and Research of PE-g-MAH Reinforced LDPE/CSW Modified Nonel TubeZHANG Bin-bin1,PAN Zhen-xue1,DING Jian1,GUI Ji-chang2,YAN Tao1,ZHAN Wang-mei1(1.Nuclear Industry Jingxiang Construction Group Co.Ltd.,Huzhou,313000;2.College of Chemical Engineering,Anhui University of Science and Technology,Huainan,232001)Abstract:In order to further improve the strength and heat resistance of LDPE/CSW modified nonel tube,PE-g-MAH was proposed to enhance the interfacial compatibility between LDPE and CSW,and LDPE/CWS/PE-g-MAH blends and nonel tube products were prepared.The observation of the interface between LDPE and whisker was carried out,the tensile properties, melting and crystallization peak temperature,kinetic analysis and thermal shrinkage of the sample or nonel tube were tested.Research shows that only1%content of PE-g-MAH is enough to enhance the adhesion between LDPE and whisker to saturation, and the tensile strength of sample is increased by11.53%compared to that of LDPE/CSW,the melting temperature,crystallization temperature are all shifted to high temperature zone and apparent activation energy is increased,the maximum fracture force of modified nonel tube with1%content of PE-g-MAH is33.75%higher than that of ordinary nonel tube,meanwhile,the thermal shrinkage resistance of the modified nonel tube is increased,and the temperature corresponding to maximum thermal shrinkage rate shifts4℃to the high temperature region.Key words:Nonel tube;Tensile strength;Heat resistance;Kinetic analysis;Maximum fracture force近年来,随着数码电子雷管的推广与使用,普通塑料导爆管的使用占比逐渐减少。
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Thermal Runaway Process
• Temperature acceleration “the Arrhenius effect” depends on
several factors such as:
– – – – Total energy content of the substance Thermal decomposition properties Thermal conductivity Heat capacity
25.2
25.0
Method: Insert empty ampoule in sample side (A) Change the thermostat temperature by typically 1°C (accuracy 0.01°C) -- blue curve Restore the original temperature Fill ampoule with a known amount of sample and seal it Repeat the temperature change with the same limits -- turquoise curve Calculate Cp from the energy difference between the curves and the sample weight For best accuracy also include a calibration substance with known Cp
3 – samples 1 – reference Sample Flexibility ≤ 1 mL sample Vol. Temp Range: -40 to 150°C
1-48 – samples Sample Flexibility 1-20 mL sample Vol. Temp Range: 15 – 150°C
• Non-specific – anything going on in the sample will be
detected, expected response will not have to be defined
• Sampary • Not dependent on physical state of the sample
Std Vol & Low Vol
SolCal
TAM Air
Scanning Microcalorimetry
Sensitive
mW
Discovery DSC
µW
MC DSC Nano DSC
nW
More Sensitive
Diffusion-bonded Sensor 50-Sample Autosampler Sample Size: up to 20 mg Scan Rate: 0.1 – 100°C/min
tons.
• During transportation the material can be temporarily exposed to elevated
temperatures and in some cases also to elevated relative humidity.
• This might increase the rate of decomposition and thus the rate of heat
Heat loss (conduction, convection, radiation)
Simple model for self-heating
4500 4000 3500
Heat loss d
Heat production
Heatflow (µW)
3000 2500 2000 1500 1000 500 0 0
75
Effect of reduced heat loss
Heat Flow
25
50 Temperature, °C
75
Effect of unstable propellant
Heat Flow
25
50 Temperature, °C
75
General Equation for self-heating substances
• Non-destructive
• Direct • Continuous
Introduction
• Unstable substances
– Percarbonates – Propellants – Peroxides Degradation of energetic materials could result in self-heating and subsequent explosion It is important to secure safety in manufacturing, storing and transportation
(ex. 1 order → Q proportional to P with rate const., k, as proportionality constant)
Heatflow (琺 /g)
Energy (J/g)
Arrhenius plot
5 4,5 4 3,5 3
ln P
2,5 2 1,5 1 0,5 0 0,003
Self-heating and runaway reactions
• If the rate of heat production exceeds the rate of heat loss to
•
the surroundings the temperature of the sample will increase. As a result the decomposition rate will increase and ultimately result in a thermal runaway reaction with a risk for explosion and personal injury.
Energy (J/g)
Time (d)
Heat flow vs. Energy
18000 16000
Heat flow (µW/g)
14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 5000 10000 Energy (J/g) 15000 20000
“Shows how the reaction rate varies with the extent of reaction”
• •
Transportation and Storage
• Fine chemicals such as explosives, organic peroxides and sodium
percarbonate may under go self-heating under certain conditions.
Pcrit
Heat production P(T)
Heat loss Safe range
Tamb
Tcrit
100 120 140
Tamb
20 40 60 80
Temp (°C)
Effect of increased storage temperature
Heat Flow
25
50 Temperature, °C
1 – sample Max Sensitivity 1 mL or 190 µL cells Temp Range: 2 – 80°C
Introuduction
• Universal – if something is happening in the sample it will
be detected
Microcalorimetry
• Direct measurement of the critical parameter – Heat
• • •
Production rate Reaction parameter α Activation energy by measurement at different temperatures Heat capacity
TAM III - a Modular and Flexible Multichannel Microcalorimetric System
Heat flow vs. Time
18000 16000
flow (µW/g) Heat Heatflow (琺/g)
14000 12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 0 1 2 Time (d) Time (d) 3 4
EA 1 1 P(T , a ) P(T0 , a ) exp R T T 0
Direct measurement on new sample
Q(t ) a (t ) H
Arrhenius plots, measurements at several T
• Self heating is associated with a heat balance between heat production
caused by decomposition reactions and heat transfer to the surroundings.
• Transportation is usually performed in large bulk quantities, e.g. several
f(t, P, Q)
Shows how the reaction rate varies with time.