مطالعه سینتیک تخریب حرارتی و پیش‌بینی روند کاهش وزن ترکیب پرانرژی RDX غیر حساس شده با واکس با استفاده از تکنیک‌های آنالیز حرارتی DTA/TG و کهولت تسریع یافته

Abstract

ماده منفجره A4، که حاوی 5/96% سیکلونیت (RDX) و 5/3% واکس پارافینی است، یکی از اجزای اصلی انواع مهمات و سرجنگی انواع راکت‌ها و موشک‌های دفاعی است. در این تحقیق، رفتار حرارتی و سینتیک تجزیه این ماده با استفاده از روش­های آنالیز حرارتی غیرهمدمای دیفرانسیلی (DTA) و وزن سنجی حرارتی (TG) در سرعت­های حرارتی مختلف °C/min 2 تا 8 موردمطالعه قرارگرفته است. پارامترهای سینتیکی از قبیل انرژی فعال­سازی، فاکتور پیش­نمایی و دمای بحرانی تجزیه حرارتی این ماده منفجره با استفاده از روش­های برازش مدل و مستقل از مدل که توسط کنفدراسیون بین‌المللی آنالیز حرارتی (ICTAK) برای تجزیه‌وتحلیل ترموگرام‌ها پیشنهاد شده است، ارزیابی شدند. نتایج برازش مدل، مقدار میانگین انرژی فعال­سازی و فاکتور پیش­نمایی را به ترتیب kJ/mol 397/190 و 1/min 22+E89/1 و مدل واکنش تفکیک حرارتی ماده منفجره را به‌صورت تابع انتگرالی اتوکاتالیستی A3 با رابطه [-Ln(1-α)]1/3پیشنهاد می‌نماید. همچنین، جهت تخمین طول عمر A4 در دماهای بالا، روند کاهش وزن ماده با زمان به روش مستقل از مدل با استفاده از ترموگرام‌های آنالیز حرارتی تخمین زده شد و نتایج محاسبات، با داده‌های تجربی آزمون‌های کهولت تسریع یافته در دمای °C 140 مقایسه و با آزمون آماری t تائید شدند. استفاده از این روش، امکان تخمین سریع طول عمر مواد منفجره در دماهای نزدیک به تفکیک حرارتی ماده را فراهم می​آورد.