论文部分内容阅读
该文专题研究了超临界流体GAS沉析结晶制备奥克托金微细颗粒的问题,从方法和理论上比较GAS结晶与传统结晶过程的特点.奥克托金(HMX,学名:1,3,5,7-四硝基-1,3,5,7-四氮杂环辛烷)是迄今为止含能材料中能量最高、爆轰性能最优、对热稳定性最好的单体炸药,可用于军事、卫星发射火箭固体推进剂、深井爆破等.HMX是一种多晶型的物质,具有α、β、γ、δ四种晶型,其中β型HMX在常温下是稳定的产品.现有的HMX因颗粒大而无法满足各种需求,因此,寻找一种安全可靠的含能材料颗粒微细化和粒度分布控制的方法具有重要意义.超临界流体GAS沉析结晶是继超临界流体用于萃取后的又一应用新技术.与传统结晶过程不同,GAS沉析结晶利用过程的压力变化,可使溶液由不饱和变成过饱和而使物质沉析结晶.通过控制过程的压力、温度及溶液初始浓度等参数,控制过程的过饱和度、成核结晶速率及晶核生长,从而达到控制沉析颗粒大小及其粒度分布等目的.在我们的研究中,用超临界CO<,2> GAS沉析HMX-丙酮溶液,实现HMX颗粒微细化和粒度及粒度分布控制.为了把握超临界CO<,2>沉析结晶HMX过程及其机理,在以下几个方面进行实验研究、理论探讨和计算,并与传统结晶过程比较:1、用Joback-Reid基团贡献法估算了HMX的临界参数,利用Peng-Robinson方程计算HMX在CO<,2>中的溶解度.2、研究了丙酮、环己酮、二甲基亚砜溶解CO<,2>的膨胀规律.3、利用光线对晶体的散射,测定了HMX丙酮溶液的成核阈值压力.4、用扫描电子显微镜、X-衍射仪、红外光谱仪分别测定了沉析结晶的HMX粒度形貌、晶型和结构.5、测定了溶液膨胀过程中溶质浓度的变化.6、从吉普斯能出发,分析了GAS过程成核和晶核生长机理,用吉普斯能理论解释溶液初始浓度对沉析颗粒的影响.7、从热量(温度)的角度,分析产生α-HMX的主要原因.