Al/Zr/KClO_4点火药的低湿热老化机制

彭伟; 胡遵健; 赵川德; 孙毅; 徐瑞娟; 王新锋

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Al/Zr/KClO_4点火药的低湿热老化机制

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为了研究铝粉/锆粉/高氯酸钾(Al/Zr/KClO_(4))点火药的低湿热老化机制,将Al/Zr/KClO_(4)点火药在85,71,60℃和50℃下分别进行加速老化,利用热分析技术、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)分析了低湿条件下Al/Zr/KClO_(4)点火药热分解性能和表面元素与形貌随着温度和时间的变化。结果表明,在加速老化时,随着老化时间的增加,KClO_(4)晶体表面部分分子降解生成KClO_(3)和KCl,Zr表面在热的作用下进一步氧化生成ZrO_(2),Al未见明显变化,同时,各组分表面形貌未发生变化。Al/Zr/KClO_(4)点火药热分解活化能和热焓值随着老化时间的增加呈现下降趋势,与未老化的点火药相比,85℃老化160 d活化能降低了29.57 kJ·mol^(-1),热焓值降低了160 J·g^(-1)。以反应速率、热焓值、各组分表面元素参量拟合获得了点火药老化机理函数,发现反应速率、Zr的氧化和KClO_(4)降解能反映出点火药低湿热老化时的时间和温度效应。老化机理函数为n级反应,老化过程为Zr的氧化和KClO_(4)降解,Zr的氧化速率和程度大于KClO_(4)降解,老化活化能在95.86~128.90 kJ·mol^(-1)。

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来源
《含能材料》 |2023年第7期|679-687|共9页
作者
彭伟; 胡遵健; 赵川德; 孙毅; 徐瑞娟; 王新锋;
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作者单位

西南科技大学材料与化学学院;

中国工程物理研究院化工材料研究所;

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正文语种 chi
中图分类化学动力学、催化作用;
关键词
热老化; Al/Zr/KClO_4点火药; 热分解; 表面元素分析; 老化机制;

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