硝酸胍-堿式硝酸銅氣體發(fā)生劑的設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、本文研究了硝酸胍/堿式硝酸銅(GN/BCN)型氣體發(fā)生劑配方，并通過全自動(dòng)量熱儀、TG-DSC-MS-FTIR聯(lián)合分析儀、密閉爆發(fā)器測(cè)試系統(tǒng)等一系列的測(cè)試儀器研究了該氣體發(fā)生劑配方的熱分解機(jī)理和燃燒特性，并優(yōu)化了該氣體發(fā)生劑配方中各組分的含量。
　　 本文首先通過理論評(píng)估從77種氣體發(fā)生劑配方中優(yōu)選出硝酸胍/堿式硝酸銅氣體發(fā)生劑，它的理論燃燒溫度為1901K，理論產(chǎn)氣量為3.01mol·(100g)1。其次研究了氣體發(fā)生劑中可燃

2、劑（硝酸胍）的熱分解反應(yīng)過程:1）硝酸胍在213℃左右熔融;2）硝酸胍在280℃-350℃之間失重72％，對(duì)應(yīng)的活化能大約為180kJ·mol-1，分解反應(yīng)方程式為[C(NH2)3]+NO3-=HNO3+NH3+H2N-C≡N;3）上步反應(yīng)分解產(chǎn)物H2N-C(≡)N經(jīng)過多步聚合反應(yīng)生成物質(zhì)Melon，且放出一個(gè)NH3;4）Melon的高溫分解。
　　 然后研究了5種不同配比的硝酸胍/堿式硝酸銅氣體發(fā)生劑的熱分解反應(yīng)特性，混合物的

3、熱分解過程包括:1）BCN中結(jié)晶水的解離和蒸發(fā);2）GN和BCN之間的固固相反應(yīng);3）GN和BCN之間的液固相反應(yīng)。混合物熱分解的氣體產(chǎn)物主要為H2O，N2，N2O，CO2，其中H2O和N2占絕大多數(shù)。當(dāng)GN/BCN=35.57/64.43時(shí)，GN/BCN混合物的主反應(yīng)發(fā)生的溫度最低(180℃)，通過密閉爆發(fā)器實(shí)驗(yàn)得到其燃燒速度最快，且著火性最好。
　　 最后通過在配方中添加高氯酸銨和硝酸鉀來改善氣體發(fā)生劑的燃燒特性。GN/BC