锆粉对高氯酸钾热分解反应的影响

摘要：

为研究平均粒径1 μm的锆粉(Zr)对高氯酸钾(KClO4)各步热分解反应的影响,通过X射线光电子能谱(XPS)和热重分析(TG/DTG)研究了纯KClO4和质量比为50∶50的Zr/KClO4两种体系的热分解过程.XPS结果表明,锆粉的加入促进了KClO4第一步热分解生成KClO3的可逆反应平衡向右移动.利用线性拟合方法求解了两步热分解过程的动力学三因子,计算结果表明,加入小粒径锆粉后第一步热分解的活化能降低,指前因子增大,最可几机理函数由G(α)=[-ln(1-α)]3/4变为G(α)=-ln(1-α),热爆炸临界温度由587.7 ℃降至516.9 ℃;第二步热分解活化能升高,指前因子不变,最可几机理函数均为G(α)=-ln(1-α).因此,锆粉的加入促进了KClO4的第一步热分解,增加了反应的活性位点,使反应更易进行,提高了反应速率,但同时锆粉表面被氧化为氧化锆,作为惰性物质掺杂于KClO4和KClO3之间,使得第二步热分解的表观活化能升高,但其不参与反应,不改变反应机理.

关键词：热分解动力学、锆/高氯酸钾(Zr/KClO4)点火药、热重/微商热重分析(TG/DTG)、机理函数

所属期刊栏目：25

分类号：TJ55;O643(爆破器材、烟火器材、火炸药)

资助基金：国家自然科学基金资助A11172042

在线出版日期：2017-06-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：396-402