【摘要】：图2-25硝化棉热分解DSC和TG-DTG曲线从图2-25可见,硝化棉在189.73℃进行分解放热反应,和木炭的放热起始温度基本一致,可以预见,当含量适宜时,可模拟木炭中挥发分的燃烧。综合考虑,选用硝化棉作为燃烧性能调节剂和黏结剂,为提高黏结性,模拟固相反应阶段的熔融状态,在硝化棉中加入0.3%的石蜡作为黏结补强剂。
从木炭和酚酞、对硝基苯酚的热分解过程对比分析可以看出,木炭中的挥发分在200℃进行热分解放热,而酚酞、对硝基苯酚在450℃以内只存在吸热过程,为了保证烟火药的感度和燃烧性能,需加入和木炭中挥发分性能相近的添加剂。另外硫黄在硝酸钾/硫黄/木炭型烟火药体系中主要起黏结剂、助燃剂的作用,在二元无硫体系虽然可实现燃烧产物的无污染输出,但能量密度低,燃烧性能不稳定,而且药粒疏松,在高压环境中使用时,可能发生药粒破碎,影响输出性能的稳定性。硫在黑火药固相反应的助燃机理是热传导,熔融态硫具有很强的导热性,因此硫的助燃替代物应具有较好的导热性。
硝化棉是由纤维素大分子([C6H7O2(OH)3]n)与硝酸发生化学反应,将纤维素链中的羟基(—OH)酯化为硝酸酯基(—ONO2)而制得的纤维素硝酸酯,其热分解曲线如图2-25所示。
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图2-25 硝化棉热分解DSC和TG-DTG曲线
从图2-25可见,硝化棉在189.73℃进行分解放热反应,和木炭的放热起始温度基本一致,可以预见,当含量适宜时,可模拟木炭中挥发分的燃烧。另外,其空间网络结构具有很强的导热性,可模拟木炭的微观传火通道,在保持无硫烟火药体系强度的前提下,调节体系的感度和燃烧性能。
综合考虑,选用硝化棉作为燃烧性能调节剂和黏结剂,为提高黏结性,模拟固相反应阶段的熔融状态,在硝化棉中加入0.3%的石蜡(C26H54,熔点为82℃)作为黏结补强剂。
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