硝酸胍热分解特性及其动力学分析

摘要

采用5、10、15、20 K/min的不同线性升温速率,研究硝酸胍(GN)的热分解过程,通过Flynn-Wall-Ozawa(FWO)法、Kissinger Akahira and Sunose(KAS)法和Coats-Redfern(CR)法进行热动力学分析,并利用热力学理论求解相关热安全性参数。结果表明,硝酸胍在450~700 K的温度范围内呈一步失重,热重法(TG)的平均外推起始温度为580.28 K;当转化率为0.1~0.9时,FWO法和KAS法得到的平均表观活化能分别为140.43 kJ/mol和137.82 kJ/mol,自燃倾向等级为Ⅰ级;CR法表明Avrami-Erofeev(A2)为硝酸胍的最适机理函数模型;在310~370 K的温度范围内,硝酸胍的比热容随温度的升高而逐渐增大,平均值为3.148 J/(g·K);自加速分解温度(T_(SADT))和自发火温度(T_(be0))分别为530-15 K和548-10 K;活化熵(△S^(≠))和活化焓(△H^(≠))随升温速率的增大而减小,活化自由能(△G^(≠))和反应速率常数随升温速率的增大而增大。