【化工應用】THT快速篩選量熱儀RSD:發射藥熱分解快速篩查的新利器

發射藥在制造、儲存和使用過程中的熱分解行為直接關系到其安全性與可靠性,快速準確地評估其熱危險性具有重要意義。
如何快速、安全地獲取發射藥的熱分解特性?THT 公司的快速篩選量熱儀 RSD 提供了高效解決方案。
《用快速篩選量熱儀研究發射藥的熱分解》一文中,作者采用THT公司的快速篩選量熱儀RSD(Rapid Screening Device),對兩種發射藥——改銨銅推進劑(GATO-3)和單基8/1推進劑的熱分解行為進行了系統研究。RSD 作為一種新型熱分析儀器,能夠同時測量樣品的溫度和壓力變化,獲取溫度-時間曲線、壓力-時間曲線及其微分曲線,具有操作簡便、樣品量大(最大100 g)、可同時測試6個樣品、試驗周期短等突出優勢,可作為加速量熱儀(ARC)的輔助篩選工具。本研究展示了 THT RSD 在含能材料熱安全性快速評估中的價值。

圖1 THT 快速篩選量熱儀 RSD 的工作原理示意圖
試驗方法與條件
研究采用 THT 公司 RSD 快速篩選量熱儀,樣品容器為鈦小球,樣品量控制在30~40 mg。程控升溫速率分別為2.5、5.0、7.5、10.0°C/min,溫度范圍30~400°C。兩種發射藥均制成粒狀。RSD 可同時放置6個小球進行相同升溫速率的加熱,大幅提升測試效率。

熱分解特性參數分析
從 RSD 曲線中提取的熱分解特性參數顯示:
8/1單基藥:起始分解溫度175~185°C,最大壓力0.60~0.75 MPa;
改銨銅推進劑:起始分解溫度150~168°C,最大壓力0.55~0.95 MPa。
改銨銅的起始分解溫度更低、分解時間更短、壓力上升速率更快,表明其熱穩定性低于8/1單基藥。

動力學參數求取(Kissinger法)
采用Kissinger法對活化能進行計算。Kissinger方程為:

通過Origin軟件對ln(β/Tp2)與1/Tp進行線性擬合,得到:

THT 快速篩選量熱儀 RSD 的核心優勢
- 溫度壓力同步測量:同時獲取溫度與壓力信號,揭示分解過程中氣體釋放行為。
- 高通量測試:一次可放置6個樣品,顯著提升篩選效率。
- 寬樣品量范圍:mg至100 g,兼顧安全性與代表性。
- 快速篩查:程控升溫周期短,可作為 ARC 的預篩工具。
- 補充 DSC 局限:提供壓力信息,對氣體產物敏感的反應更具優勢。


通過 THT 快速篩選量熱儀 RSD,成功獲得了兩種發射藥的熱分解特性參數和動力學參數。RSD 作為一種高效、安全、信息豐富的熱分析工具,在發射藥、推進劑等含能材料的熱危險性快速篩查中具有廣闊應用前景。
THT RSD 與 ARC、μRC 等儀器聯用,可構建從快速篩選到絕熱驗證的完整熱安全評估體系。

THT 公司是設計、制造和供應用于工藝開發、優化和安全性測試的專業量熱儀的全球供應商。總部位于英國,在美國和印度均設有辦事處。
THT儀器的應用范圍很廣。目前用于全球 600 多家制藥和化工公司、鋰電制造商、政府實驗室和高校。
歐美大地儀器設備有限公司是中國工程測試儀器設備整體解決方案提供者,在全國 10 多個城市設有分公司。
作為 THT 的代理商,歐美大地將負責 THT 所有產品的銷售、維修和保養、技術支持和售后服務。我們為客戶提供:
全系列產品:
覆蓋 THT 全產品線,滿足從材料-電芯-系統級的全鏈條熱安全測試需求。
定制化方案:
根據客戶應用場景,提供專屬測試方案與系統集成服務。
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資深應用工程師團隊提供安裝調試、操作培訓、應用開發。
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全國 10 + 分支機構、常備備件庫與 48 小時快速響應機制。
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