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摘要
3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮（NTO）作为一种高能低感度含能材料，是近年来国内外火炸药的应用热点之一。直接合成的NTO形貌较差、容易聚集，现有文献关于NTO结晶的研究所得晶体主要为聚集形球状。为了更好地在军事领域使用，深入研究其结晶特性具有一定意义。本论文以水、乙醇、甲醇等三种溶剂为对象，研究 NTO 在其中的结晶特性，包括结晶热力学和结晶工艺等。 采用激光动态法测定了NTO在水、乙醇、甲醇等三种纯溶剂的溶解度，通过Apelblat方程和Van''t Hoff方程关联了溶解度数据；测定了水与甲醇组成的混合体系中的溶解度，通过Apelblat方程、Yaws方程、(CNIBS)/R-K方程和Jouyban-Acree方程关联了溶解度数据；计算了 NTO 在上述溶剂体系中的溶解过程热力学参数、固液表面张力和表面熵因子。结果表明：NTO在各溶剂中的溶解度均随温度和醇含量的升高而增大。 以降温速率、养晶温度和搅拌速率设计正交实验研究了 NTO 在水、乙醇、甲醇三种纯溶剂的降温结晶行为，以晶体形貌和堆积密度为主要指标，得到 NTO 结晶较佳纯溶剂体系；以优选出的较佳纯溶剂-甲醇与水组成混合溶剂，研究了不同混合比例下NTO的降温结晶行为；对比纯溶剂和混合溶剂中的结晶效果，选出一种较好的体系进行不同添加剂作用下NTO结晶行为研究，最终得到优化的降温结晶工艺。结果表明，NTO结晶的较优溶剂体系为：甲醇/水=95∶5；在甲醇/水=95∶5的混合溶剂体系中降温结晶，较佳的降温结晶工艺为：养晶温度45℃、降温速率为0.1 ℃·min-1、搅拌速率为400 rpm、曲拉通加量为0.2%，得到了表观密度0.80 g·cm-3，中粒径（D50）为26.22 μm的块状NTO晶体。
关键词
火炸药/3-硝基-1,2,4-三唑-5-酮/结晶热力学/结晶工艺引用本文复制引用
授予学位
硕士学科专业
材料与化工导师
王建龙/金国良学位年度
2023学位授予单位
中北大学语种
中文中图分类号
TQ