基于化学反应神经网络的纳米Al-PTFE复合体系反应动力学建模研究

作者：许亚北; 初庆钊; 陈东平^*

来源：火炸药学报, 2021, 44(06): 800-810.

DOI：10.14077/j.issn.1007-7812.202108038

• 应用化学
• 反应动力学
• 化学反应神经网络
• 纳米Al-PTFE
• 热解反应
• CRNN

为深入了解纳米铝粉-聚四氟乙烯(Al-PTFE)的化学反应机理，以热重(TG)实验数据为基础，采用化学反应神经网络(CRNN)对纳米Al-PTFE反应机理进行动力学建模；提出的建模方法可以建立至少包含4种反应中间体和4个关键反应的动力学模型，通过此模型可以准确预测Al-PTFE反应过程中的热重曲线；再结合已有的Al-PTFE体系动力学过程，推测反应体系的主要反应路径和中间产物。结果表明，纳米Al-PTFE的热解过程可能存在5步基本反应，其中C2F4的分解和气化反应、薄膜Al2O3的破损、内部Al的释放为其主要反应，活化能为200.9kJ/mol。中间物质可能包括CF、CF2、CF3等物质，固态产物为Al4C3和C,气态产物可能为CO2和CO。表明化学反应神经网络能够对纳米Al-PTFE的热解反应进行建模，预测可能存在的反应机理和相应的动力学参数。

• 单位
  爆炸科学与技术国家重点实验室; 北京理工大学