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摘要为了研究典型添加剂对硝酸铵热热分解特性的影响，首先通过升温溶解、恒温结晶的方式将KCl和NaCl分别与硝酸铵混合，制成含添加剂15％的改性硝酸铵。对含不同添加剂的改性硝酸铵和未改性硝酸铵在系列升温速率下进行DSC热分析，得到DSC曲线，并用Ozawa法和Kissinger法进行动力学计算，得到活化能和指前因子。
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实验结果表明，未改性硝酸铵的分解起始温度与最大放热峰温均高于含添加剂的改性硝酸铵，含氯化钾的改性硝酸铵起始分解温度和最大放热峰温最低。两种方法计算的活化能值也是未改性硝酸铵较大，含氯化钾的改性硝酸铵最小。由以上结果可知，15%的氯化钠和氯化钾对硝酸铵起了一定的活化作用，降低了其热稳定性，并且氯化钾的活化作用相对较大。但两种改性硝酸铵放热量较小，即分解严重度相对较小。21808
关键词 硝酸铵 添加剂 动力学计算 热稳定性
毕业论文设计说明书（论文）外文摘要
Title Effects of typical additives on thermal
decomposition characteristics of ammonium nitrate
Abstract
Thermal decomposition characteristics of ammonium nitrate(AN) with or without typical additives were studied here. First of all, modified AN with 15% KCl or NaCl were obtained by heating to dissolving and isothermal crystallization. Differential scanning calorimeter (DSC) was used to test modified and non-modified AN under a series of heating rate, to obtain DSC curves. Then, activation energy and pre-exponential factor were got by dynamic calculation based on Kissinger method and Ozawa method respectively.
The results show that, the onset and peak decomposition temperature of non-modified AN are higher than these parameters of modified AN, while the modified AN with KCl is of the lowest values. The activation energy also shows that non-modified AN has the highest activation energy, and that of modified AN with KCl is the lowest. These suggest it that, NaCl and KCl, especially KCl, have an activation on AN decomposition, reducing its thermal stability. And both AN with KCl and NaCl are of lower decomposition heat, which means the lower severity of decomposition.
Keywords AN additives dynamic thermal stability
目 录
1 绪论 1
1.1 研究意义和应用前景 1
1.2 国内外研究概况 1
1.3 本论文工作 7
2 实验部分 8
2.1 实验仪器与药品 8
2.2 实验样品制备 8
2.3 DSC实验 9
3 结果与分析 9
3.1未改性硝酸铵 10
3.2 添加剂为氯化钾的改性硝酸铵 14
3.3 以氯化钠为添加剂 18
3.4 两种添加剂对硝酸铵改性效果的比较 22
结 论 25
致 谢 26
参考文献27
1 绪论
1.1 研究意义和应用前景
硝酸铵是无色无臭的透明或白色结晶，在水中溶解度很高，易吸湿结块，也易受热分解，常用作化肥和化工原料[1]，它在工业中用途也十分广泛，可以与燃料油形成常用的工业炸药铵油炸药（ANFO）以及爆轰性能更好的膨化硝铵炸药[2]。纯硝酸铵在常温下状态稳定，但在高温、高压、存在还原剂或电火花情况下有爆炸危险性[3,4]。硝酸铵的热分解的温度较低，并且如果有杂质（如铁屑，Cl-离子等）的催化会变得更加敏感[5]，容易导致事故。国内外发生过多起硝酸铵爆炸事故，如1921年，日本阿埠一个化肥厂仓库，4500吨硝酸铵发生爆炸，造成1100人死亡，1500多人受伤[6]；1993年8月5日，因为硝酸铵与其他化学品混装发生反应，放热导致自燃，深圳市清水河危险品仓库发生大爆炸，事故造成的直接经济损失超过2亿元，伤亡人数超过800。此外，某些人将农用硝酸铵与燃料等敏化剂混合制造炸药[7]从事违法犯罪活动，严重影响社会稳定。
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