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摘要
为了研究铝粉/锆粉/高氯酸钾(Al/Zr/KClO4)点火药的低湿热老化机制，将Al/Zr/KClO4点火药在85,71,60℃和50℃下分别进行加速老化，利用热分析技术、X射线光电子能谱(XPS)、扫描电镜-X射线能谱(SEM-EDS)分析了低湿条件下Al/Zr/KClO4点火药热分解性能和表面元素与形貌随着温度和时间的变化。结果表明，在加速老化时，随着老化时间的增加，KClO4晶体表面部分分子降解生成KClO3和KCl,Zr表面在热的作用下进一步氧化生成ZrO2,Al未见明显变化，同时，各组分表面形貌未发生变化。Al/Zr/KClO4点火药热分解活化能和热焓值随着老化时间的增加呈现下降趋势，与未老化的点火药相比，85℃老化160 d活化能降低了29.57 kJ·mol-1，热焓值降低了160 J·g-1。以反应速率、热焓值、各组分表面元素参量拟合获得了点火药老化机理函数，发现反应速率、Zr的氧化和KClO4降解能反映出点火药低湿热老化时的时间和温度效应。老化机理函数为n级反应，老化过程为Zr的氧化和KClO4降解，Zr的氧化速率和程度大于KClO4降解，老化活化能在95.86～128.90 kJ·mol-1。
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