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第1章 热分析与热安定性和相容性1

1.1 热分析的特征量1

1.1.1 热分析定义和分类1

1.1.2 发展简史和在含能材料中的应用历史2

1.1.3 表征热分析曲线的特征量2

1.1.4 热分析特征量的实验条件依赖性4

1.1.5 所用仪器及一般的实验条件14

1.2 热安定性15

1.2.1 TG曲线比较法15

1.2.2 等温TG曲线比较法17

1.2.3 DSC或DTA曲线比较法19

1.2.4 等温DSC或DTA曲线比较法20

1.2.5 分解热烩与储存时间的关系20

1.3 DSC或DTA研究含能材料的相容性21

1.3.1 热分析研究含能材料相容性的原理和测试条件21

1.3.2 以△Tp判据（标准）及评价的实例22

1.3.3 以△Tp和动力学参数为判据（标准）及评价的实例24

1.3.4 热分析评价含能材料相容性的优点和局限性26

1.4 恒温热重法（TG）评价相容性27

1.4.1 恒温热重法（TG）评价相容性的原理和优缺点27

1.4.2 评价相容性的实例27

参考文献30

第2章 热物理常数的测定32

2.1 比热容的测定32

2.1.1 比热容测定的原理32

2.1.2 测试的条件和步骤32

2.1.3 几种含能材料及其相关物的比热容33

2.2 导热系数的测定35

2.2.1 导热系数测定的原理和步骤35

2.2.2 几种含能材料及其相关物的导热系数36

2.3 线膨胀系数的测定37

2.3.1 测定线膨胀系数的原理37

2.3.2 影响线膨胀系数测定的主要因素38

2.4 熔点和熔融烩的测定39

2.4.1 熔点和熔融烩测定的原理和步骤40

2.4.2 标准物的测定和精确度40

2.4.3 其他一些含能材料的测定41

2.5 凝固点和过冷度的测定43

2.5.1 定义和测定原理43

2.5.2 影响过冷度测定的因素44

2.5.3 几种过冷抑制剂的效果45

2.6 玻璃化温度的测定46

2.6.1 热分析技术测定玻璃化温度的原理46

2.6.2 影响玻璃化温度的主要因素48

2.6.3 简单的测试步骤51

2.7 增塑剂迁移量的测定51

2.7.1 测定原理52

2.7.2 TG法与称量法和色谱分析的比较52

2.7.3 TG法测定包覆层中增塑剂NG迁移的应用实例53

参考文献57

第3章 热分解59

3.1 热分解与热分析59

3.1.1 含能材料热分解与热分析59

3.1.2 热分析动力学59

3.1.3 热分解机理60

3.2 硝酸醋的热分解63

3.2.1 硝化棉（NC）的热分解63

3.2.2 硝化甘油（NG）的热分解65

3.2.3 三羟甲基乙烷三硝酸醋（TMETN）的热分解66

3.2.4 二缩三乙二醇二硝酸酯（TEGDN）的热分解69

3.2.5 季戊四醇四硝酸醋（太安，PETN）的热分解71

3.3 硝胺的热分解73

3.3.1 RDX和HMX的热分解73

3.3.2 1-羰基-2，4，6-三硝基-2，4，6-三氮杂环己烷（TNTAU）的热分解89

3.3.3 HNIW的热分解92

3.3.4 直链硝胺的热分解96

3.4 硝基胍及其某些衍生物的热分解104

3.4.1 硝基胍的热分解104

3.4.2 硝基胍衍生物的热分解106

3.5 叠氮硝基化合物的热分解109

3.5.1 聚叠氮缩水甘油醚（GAP）的热分解109

3.5.2 二叠氮季戊二醇二硝酸酯（PDADN）的热分解114

3.5.3 二叠氮三硝基氮杂庚烷（DATH）的热分解118

3.5.4 双叠氮甲基氧丁环聚合物（BAMO）的热分解120

3.6 偕二硝基和硝仿化合物的热分解121

3.6.1 1，3，3-三硝基氮杂环丁烷（TNAZ）的热分解122

3.6.2 1，1-二氨基-2，2-二硝基乙烯（DADE）的热分解124

3.6.3 二（2，2，2-三硝基乙基-N-硝基）乙二胺（ONDO）的热分解129

3.6.4 二（2，2，2-三硝基乙基）硝胺（BTNEN）的热分解131

3.7 硝基芳香化合物的热分解132

3.7.1 硝基芳香化合物的热分解研究（概述）132

3.7.2 2，4，6-三硝基甲苯（TNT）及其异构体和衍生物的热分解141

3.7.3 2，2＇，4，4＇，6，6＇-六硝基均二苯基乙烯（HNS）的热分解146

3.7.4 2，4，6-三硝基苯甲硝胺（Tetry1）和2，4，6-三硝基苯酚（PA）的热分解149

3.7.5 1，3-二氨基-2，4，6-三硝基苯（DATB）和1，3，5-三氨基-2，4，6-三硝基苯（TATB）的热分解152

3.7.6 2，6-二苦氨基-3，5-二硝基吡啶（PYX）及其中间体的热分解155

3.8 盐类氧化剂的热分解164

3.8.1 硝酸铵（AN）的热分解164

3.8.2 二硝酰胺铵（ADN）的热分解166

3.8.3 二硝酰胺钾（KDN）的热分解173

3.8.4 高氯酸铵（AP）的热分解182

3.8.5 硝酸胍（GUN）的热分解184

参考文献186

第4章 含能材料热分解的局部化学194

4.1 局部化学与热分析194

4.1.1 局部化学194

4.1.2 局部化学的热分析195

4.2 低于熔点下硝基胍（NQ）的热分解196

4.2.1 粒度对热分解的影响196

4.2.2 NQ晶体分解的局部化学199

4.2.3 NQ晶体分解的动力学199

4.3 TNTAU的固相分解和分解机理200

4.3.1 晶体粒度对TNTAU的热分解的影响200

4.3.2 TNTAU的热分解动力学201

4.3.3 TNTAU的热分解产物和机理分析202

4.3.4 TNTAU的局部化学过程206

4.4 KDN的固相分解206

4.4.1 试样放置时间的影响206

4.4.2 粒度的影响208

4.4.3 水分的影响209

4.4.4 显微温台观测KDN固态分解的局部化学209

4.4.5 KDN晶体表面K＋离子的测定210

4.5 AP的固相分解211

4.5.1 粒度对热分解的影响211

4.5.2 粒度对分解动力学的影响212

4.5.3 AP 的分解机理213

4.5.4 分解的局部化学特性214

4.6 HNIW的固相分解216

4.6.1 晶体粒度对HNIW热分解的影响216

4.6.2 升温速率对HNIW热分解的影响217

4.6.3 HMIW各步分解动力学与机理函数218

4.6.4 HNIW的分解产物219

4.6.5 HNIW分解的局部化学222

4.7 3，5-二硝氨基-1，2，4-三唑盐的固相分解223

4.7.1 二硝基胍唑盐分解的动力学参数223

4.7.2 二硝基胍唑盐分解的动力学机理函数223

4.7.3 局部化学过程的确定224

参考文献225

第5章 含能材料组分的相互作用228

5.1 概述228

5.2 氧化剂的相互作用229

5.2.1 硝胺化合物的相互作用229

5.2.2 铵盐与硝胺化合物的相互作用235

5.3 黏合剂与氧化剂的相互作用247

5.3.1 混合硝酸醋与氧化剂的相互作用247

5.3.2 NEPE类黏合剂与氧化剂的相互作用252

5.3.3 HTPB黏合剂与氧化剂的相互作用256

5.4 金属粉与氧化剂或黏合剂的作用266

5.4.1 铝粉与氧化剂的作用266

5.4.2 铝粉与NC和NC＋NG体系的作用271

5.4.3 铝粉与HTPB体系的相互作用273

5.4.4 铜粉与氧化剂的作用279

5.5 金属氧化物与硝胺化合物的相互作用283

5.5.1 纳米金属氧化物对HMX热行为的影响284

5.5.2 金属氧化物/HMX混合体系的催化分解动力学287

5.5.3 纳米金属氧化物对RDX热行为的影响290

参考文献291

第6章 固体推进剂的催化热分解293

6.1 燃速催化剂对推进剂热分解特征量的影响293

6.1.1 燃速催化剂对推进剂热行为的影响293

6.1.2 推进剂热分解特征量与燃速的关系293

6.2 双基和改性双基推进剂的催化热分解295

6.2.1 催化剂的作用使分解热增加295

6.2.2 催化剂的作用使特征温度下降304

6.2.3 催化剂使第一阶段分解热增加307

6.2.4 催化剂改变分解过程313

6.2.5 不同催化剂的作用315

6.3 NEPE推进剂的催化热分解321

6.3.1 NEPE-H的热分解321

6.3.2 NEPE-HR的热分解325

6.3.3 NEPE-HY的热分解327

6.4 HTPB推进剂的热分解329

6.4.1 催化剂的作用329

6.4.2 降速剂和调速剂的作用332

6.4.3 纳米铝粉和镍粉的作用335

参考文献337

第7章 固体推进剂及相关高聚物的动态力学性能339

7.1 动态热机械分析和动态力学特征量339

7.1.1 DMA及其特征量339

7.1.2 时温等效（叠加）原理与WLF方程340

7.1.3 模量和柔量主曲线341

7.1.4 玻璃化转变与DMA342

7.2 增塑剂对动态力学特征量的影响343

7.2.1 硝化棉含氮量的影响343

7.2.2 液态含能增塑剂DDXZ和NG的影响344

7.2.3 固态增塑剂P的影响345

7.3 机械松弛与烩松弛的相关性346

7.3.1 松弛过程的主要影响因素346

7.3.2 机械松弛与烩松弛349

7.4 低温力学性能的临界温度349

7.4.1 低温力学性能临界温度的定义349

7.4.2 临界温度Te的计算方法350

7.4.3 几种含能高聚物体系的临界温度350

7.5 固体填料对动态力学性能的影响351

7.5.1 固体填充物对NEPE推进剂的影响351

7.5.2 固体填充物对改性双基推进剂的影响354

7.5.3 不同固体含量双基推进剂的抗拉强度与动态力学性能的关系357

7.6 极限力学性能与动态力学性能的关系358

7.6.1 极限力学性能358

7.6.2 应力松弛、蠕变与极限性能之间的关系360

7.6.3 应力松弛、蠕变等静态模量与动态模量的关系360

7.6.4 动态力学性能与极限力学性能361

7.6.5 动态力学性能与极限力学性能关联的几个例子363

7.6.6 从动态模量（柔量）预估极限力学性能365

7.7 动态力学性能预估物理老化寿命367

7.7.1 动态力学性能预估物理老化寿命的可能性367

7.7.2 NEPE推进剂的老化368

参考文献379

第8章 相转变和相图382

8.1 几种含能材料的固-固相转变382

8.1.1 HMX的β型与δ型之间的固-固相转变382

8.1.2 NH4ClO4（AP）的固-固相转变382

8.1.3 KNO3（KN）的固-固相转变383

8.2 硝酸铵的转晶及其抑制384

8.2.1 硝酸铵的转晶384

8.2.2 硝酸铵转晶抑制剂386

8.3 二元相图的建立388

8.3.1 TX相图388

8.3.2 HX相图393

8.3.3 熔化分解型物质的熔融烩测定398

8.4 三元相图的建立399

8.4.1 从二元体系获得三元体系TX相图的方法原理400

8.4.2 计算建立三元体系TX相图的实例402

8.4.3 建立三元HX相图的原理404

8.4.4 建立三元HX相图的实例406

8.5 液体的过冷态与玻璃态转变408

8.5.1 玻璃态转变和热结晶408

8.5.2 Tg的依数性和分子结构推测413

8.6 玻璃态转变活化能与低温黏度预估420

8.6.1 玻璃化转变活化能的测定420

8.6.2 低温黏度预估421

8.7 混合体系的玻璃化温度423

8.7.1 混合体系Tg预估方程423

8.7.2 二元混合体系Tg的预佑与实测425

8.8 熔体的结晶动力学428

8.8.1 非等温结晶的机理函数g（α）429

8.8.2 结晶的Ozawa指数m432

8.8.3 结晶的表观活化能及指前因子434

参考文献436