Nghiên cứu động học quá trình phân hủy nhiệt của thuốc nổ HMX và Ocfol

Động học quá trình phân hủy nhiệt của thuốc nổ Octogen (HMX) và thuốc nổ Octogen thuần hóa (Ocfol) đã được nghiên cứu bằng các kỹ thuật phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) và phân tích nhiệt vi sai (DTA) ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau. Các thông số động học quá trình phân hủy nhiệt được xác định bằng các phương pháp truyền thống (phương pháp Kisinger, phương pháp Ozawa) và phương pháp mô hình tự do (phương pháp Kisinger-Akahira-Sunose).

Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU ĐỘNG HỌC QUÁ TRÌNH PHÂN HỦY NHIỆT CỦA THUỐC NỔ HMX VÀ OCFOL Hoàng Trung Hữu, Phạm Quốc Cường, Nguyễn Trung Toàn* Tóm tắt: Động học q trình phân hủy nhiệt thuốc nổ Octogen (HMX) thuốc nổ Octogen hóa (Ocfol) nghiên cứu kỹ thuật phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) phân tích nhiệt vi sai (DTA) tốc độ gia nhiệt khác Các thơng số động học q trình phân hủy nhiệt xác định phương pháp truyền thống (phương pháp Kisinger, phương pháp Ozawa) phương pháp mơ hình tự (phương pháp Kisinger-Akahira-Sunose) Kết nghiên cứu cho thấy, lượng hoạt hóa q trình phân hủy nhiệt thuốc nổ HMX Ocfol nằm khoảng (294-336) (216-239) kJ/mol Bên cạnh đó, số tốc độ phân hủy nhiệt HMX bền nhiệt Ocfol Các thông số động học cho phân hủy nhiệt HMX vùng nhiệt độ thấp phù hợp với liệu thu vùng nhiệt độ bề mặt cháy HMX Từ khóa: Động học; Phân hủy nhiệt; HMX; Ocfol ĐẶT VẤN ĐỀ Octogen (xiclotetrametylen tetranitramin, hay gọi HMX) thuốc nổ thuộc nhóm nitramin dị vịng sử dụng rộng rãi quân dân [1-3] có đặc trưng lượng độ bền nhiệt cao Tuy nhiên, HMX loại thuốc nổ có độ nhạy cao với xung va đập xung ma sát, đồng thời khả công nghệ (nhồi nạp) Để hạn chế khuyết điểm này, HMX thường sử dụng dạng thuốc nổ hỗn hợp Một phương pháp phổ biến sử dụng loại sáp paraffin, stearin xerezin, để hóa thuốc nổ HMX [4] Thuốc nổ HMX hóa (thuốc nổ Ocfol) có thành phần thuốc nổ HMX bao bọc lớp chất hóa bên ngồi bề mặt Các chất hóa thành phần Ocfol có tác dụng làm giảm độ nhạy với xung học (làm giảm ma sát hạt thuốc nổ) đồng thời làm tăng khả nén thuốc nổ (làm tăng tính bám dính hạt thuốc nổ) Tuy nhiên, có mặt chất hóa ảnh hưởng đến đặc trưng lượng độ bền nhiệt thuốc nổ HMX Cần lưu ý rằng, đặc tính nhiệt động học trình phân hủy nhiệt ảnh hưởng mạnh đến thời hạn sử dụng độ an toàn thuốc nổ Đối với thuốc nổ Ocfol, q trình phân hủy nhiệt trở nên phức tạp so với HMX thành phần có chất hóa Do đó, vấn đề liên quan đến xác định phân hủy nhiệt loại thuốc nổ thu hút nhiều quan tâm Các nhà nghiên cứu Trung Quốc [5-7] nghiên cứu phân hủy nhiệt HMX điều kiện khác kết cho thấy rằng, trình phân hủy nhiệt HMX, q trình nóng chảy thu nhiệt q trình phân hủy tỏa nhiệt bị xáo trộn, dẫn đến biến dạng đường cong đồ thị nhiệt Có nhiều giá trị lượng hoạt hóa Ea thừa số trước hàm mũ A cho HMX tính tốn phương pháp khác [8, 9] Nghiên cứu tập trung vào việc khảo sát phân hủy nhiệt thuốc nổ Ocfol so với thuốc nổ HMX để đánh giá ảnh hưởng chất hóa đến độ bền nhiệt Quá trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol khảo sát cách sử dụng số kỹ thuật phân tích khơng đẳng nhiệt phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) phân tích nhiệt vi sai (DTA) Các thông số động học phân hủy nhiệt mẫu thuốc nổ xác định phương pháp truyền thống (như phương pháp Kissinger, phương pháp Ozawa) phương pháp mơ hình tự (phương pháp Kissinger-Akahira-Sunose) Trên sở đó, số tốc độ q trình phân hủy nhiệt thuốc nổ xác định Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 73 Hóa học & Mơi trường ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Hóa chất HMX (chất lượng cấp với nhiệt độ nóng chảy khơng nhỏ 276,0 ºC) nhập từ Hàn Quốc Xerezin axit stearic hóa chất tinh khiết cung cấp Sigma-Aldrich sử dụng làm chất hóa 2.2 Phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Phương pháp chế tạo thuốc nổ Ocfol Thuốc nổ Ocfol chế tạo từ hỗn hợp thuốc nổ HMX (96.5% khối lượng) chất hóa (3.5% khối lượng hỗn hợp xerezin, axit stearic bột màu Sudan) Trong trình này, thuốc nổ HMX cấp vào bình phản ứng có lượng nước theo tỷ lệ HMX/nước 1/5 khối lượng với tốc độ khuấy 500 vịng/phút từ từ gia nhiệt bình phản ứng đến 90-95 ºC Hỗn hợp chất hóa làm nóng chảy nhiệt độ 90-95 ºC thêm từ từ vào bình phản ứng chứa sẵn huyền phù HMX Khi q trình cấp chất hóa kết thúc, tiếp tục trì trình khuấy khoảng thời gian 30 phút để chất hóa phân tán lên bề mặt thuốc nổ HMX đồng Sản phẩm làm lạnh đến 30 ºC thuốc nổ Ocfol thu hệ thống lọc hút chân không sấy nhiệt độ 60 ºC 2.2.2 Phương pháp phân tích nhiệt Quá trình phân hủy nhiệt thuốc nổ HMX Ocfol tiến hành phương pháp phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) phân tích nhiệt vi sai (DTA) máy phân tích nhiệt DTG-60H (Shimazu) Các mẫu thuốc nổ có khối lượng khoảng 7.0 mg, gia nhiệt từ 50 đến 450 ºC với tốc độ gia nhiệt khác (5, 10, 15, 20 ºC/phút) mơi trường khí Argon (tốc độ dịng khí 20 mL/phút) 2.2.3 Xác định thông số động học Đối với phân tích nhiệt trọng lượng, động học phản ứng phân hủy nhiệt chất rắn mối liên hệ tốc độ giảm khối lượng với đặc tính giai đoạn phân hủy, biểu diễn phương trình sau [10, 11]: d (1)  k f ( ) dt đó, dα/dt độ giảm khối lượng chất rắn; α hệ số chuyển hóa khối lượng thời điểm bất kỳ; k số tốc độ; f(α) hàm đại diện cho mơ hình phản ứng: f ( )  (1   )n (2) đó, n bậc phản ứng Theo phương trình Arrhenius, phụ thuộc nhiệt độ vào số tốc độ k tính theo cơng thức sau:  Ea ) (3) RT đó, Ea lượng hoạt hóa (kJ/mol); T nhiệt độ tuyệt đối (K); R số khí lý tưởng A thừa số trước hàm số mũ (1/phút) Kết hợp phương trình (1) (3) ta có: k  A.exp( E d  A.exp( a )(1   )n dt RT (4) a Phương pháp Kissinger Do tốc độ phản ứng đạt giá trị lớn d2α/dt2 = 0, đó, phương trình (4) biến đổi thành: 74 H T Hữu, P Q Cường, N T Toàn, “Nghiên cứu động học trình … HMX Ocfol.” Nghiên cứu khoa học công nghệ Ea  E  A.n(1   ) n 1 exp( a ) RTP RTP (5) đó, TP nhiệt độ đỉnh giản đồ DTG DTA tốc độ gia nhiệt định β=dT/dt Phương pháp Kissinger [12] giả thuyết biểu thức n(1   )( n1) không phụ thuộc vào tốc độ gia nhiệt β Khi đó, phương trình (5) biễu diễn thành:  A.R     E ln     a  ln   R.TP  TP   Ea  (6) Khi đó, giá trị lượng hoạt hóa xác định từ hệ số góc (-Ea/R) đường thẳng biểu diễn mối quan hệ ln(β/TP2) (1/TP) tốc độ gia nhiệt β khác b Phương pháp Ozawa Ở tốc độ gia nhiệt β=dT/dt, phương trình (4) biểu diễn thành:   T E d A   exp( a )dT f ( )  T0 RT (7) Phương pháp Ozawa [13] giả thiết A, f(α) Ea không phụ thuộc vào T; A Ea độc lập với hệ số chuyển đổi α Khi đó, phương trình (7) trở thành: AE E (8) log f ( )  log( a )  log   2.315  0.4567 a R RTP Giá trị lượng hoạt hóa phản ứng Ea tính tốn dựa vào hệ số góc đường thẳng biểu diễn mối quan hệ logβ (1/TP) tốc độ gia nhiệt β khác c Phương pháp Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) Ở điều kiện biến nhiệt, ta có tốc độ gia nhiệt β=dT/dt, phương trình (1) trở thành: d d  E    A.exp   f ( ) dt dT  RT  (9) Kissinger-Akahira-Sunose [14] đề xuất phương pháp mơ hình tự sử dụng phương trình:     AR   E  ln  2i   ln  (10)    T   g ( ) E   RT    ,i  Đối với giá trị chuyển hóa α, giá trị lượng hoạt hóa Ea hệ số A xác định từ hệ số góc đường thẳng biễu diễn mối quan hệ ln(β/T2) 1/T Hàm số g(α) xác định theo phương pháp tính toán khác [8, 15] KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 Kết phân tích nhiệt Giản đồ TG/DTG HMX Ocfol tốc độ gia nhiệt khác (5, 10, 15, 20 o C/phút) ghi lại thể hình (a) (b) Các giản đồ TG/DTG HMX Ocfol cho thấy, giảm toàn khối lượng mẫu thuốc nổ diễn giai đoạn trình liên quan đến phân hủy nhiệt thuốc nổ HMX Quá trình giảm khối lượng HMX Ocfol giống (hình 1) HMX giảm 99% Ocfol giảm 96% khối lượng dải nhiệt độ nghiên cứu Các đỉnh nhiệt độ đường cong DTG trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol nằm khoảng nhiệt độ tương ứng 271-281 209-219 °C Đối với HMX, khối lượng cịn lại nhỏ (< 1%), nên xem trình phân hủy HMX diễn hồn tồn Khối lượng cịn lại Ocfol (> 3%) phần khơng phân hủy Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 75 Hóa học & Mơi trường chất hóa 90 -10 80 -20 70 -30 60 -40 50 -50 (1) 40 (2) (3) (4) -60 30 -70 20 -80 10 -90 260 270 280 DTG (%.min-1) TG (%) 100 -100 300 290 Temperature (oC) (a) 90 -10 80 -20 70 -30 60 -40 (1) 50 -50 (2) (3) (4) 40 -60 30 -70 20 -80 10 -90 180 190 200 210 220 230 DTG (%.min-1) TG (%) 100 -100 240 Temperature (oC) (b) Hình Đồ thị TG/DTG HMX (a) Ocfol (b) tốc độ gia nhiệt (1–5 oC/phút; 2–10 oC /phút; 3– 15 oC /phút; 4–20 oC /phút) Hình 2(a) 2(b) thể đường cong phân tích nhiệt DTA tương ứng với HMX Ocfol Trên giản đồ DTA HMX, thấy tồn đỉnh thu nhiệt nằm khoảng nhiệt độ 185-195 °C, trình chuyển dạng thù hình từ β-HMX sang δ-HMX [15] Trong khoảng nhiệt độ từ 270-285 oC xuất đỉnh tỏa nhiệt mạnh, tương ứng với trình phân hủy HMX Có thể thấy rằng, trước phân hủy, xảy q trình nóng chảy HMX Trên giản đồ DTA Ocfol thấy rõ có đỉnh thu nhiệt đỉnh tỏa nhiệt liên tiếp khoảng nhiệt độ từ 200-240 oC, tương ứng với q trình nóng chảy phân hủy HMX Đỉnh nhiệt độ phân hủy HMX xác định đỉnh tỏa nhiệt có giá trị 272,4; 277,8; 280,8 283,9 ºC, Ocfol 210,1; 214,4; 219 221,9 ºC tốc độ gia nhiệt tương ứng (5, 10, 15 20 oC/phút) Các giá trị Tmax dịch chuyển phía vùng nhiệt độ cao với tốc độ gia nhiệt ngày tăng 76 H T Hữu, P Q Cường, N T Toàn, “Nghiên cứu động học trình … HMX Ocfol.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 200 (1) 180 160 (2) (3)(4) DTA (µV) 140 120 100 80 60 40 20 180 200 220 240 260 Temperature (oC) 280 300 (1) (2) 240 (3) (4) 200 DTA (µV) 280 (a) 160 120 80 40 180 200 220 Temperature (oC) 240 260 (b) Hình Đồ thị DTA HMX (a) Ocfol (b) tốc độ gia nhiệt (1-5 oC/phút; 2-10 oC /phút; 3- 15 oC /phút; 4-20 oC /phút) Như vậy, trình phân hủy nhiệt HMX xảy nhiệt độ cao Ocfol Điều giải thích ảnh hưởng lớp chất hóa phủ bề mặt HMX lên chế phân hủy HMX Khi nhiệt độ mẫu lên đến 100 oC, chất hóa tồn dạng lỏng Khi đó, HMX bao bọc mơi trường lỏng, hay nói cách khác, lúc này, q trình phân hủy HMX xảy mơi trường chất lỏng, khơng phải mơi trường khí trơ Trong mơi trường lỏng, khoảng nhiệt độ lân cận 200 oC, thời điểm chuyển dạng thù hình từ βHMX sang δ-HMX, cấu trúc tinh thể HMX bị phá vỡ dẫn đến làm nóng chảy HMX hồn tồn, sau q trình phân hủy HMX Vì vậy, đường cong DTA Ocfol khơng có q trình chuyển dạng thù hình đồng thời đỉnh thu nhiệt Ocfol lại trông rõ nét lớn so với HMX Khi tiến hành so sánh đường cong DTG đường cong DTA, có khác biệt nhiệt độ đỉnh tỏa nhiệt Thông thường, đỉnh tỏa nhiệt đường cong DTA cao chút so với đỉnh tỏa nhiệt DTG tương ứng, điều độ trễ q trình giải phóng ghi nhận tín hiệu nhiệt phương pháp TG Do đó, thơng số động học trình phân hủy nhiệt thường tính tốn sở liệu đường cong DTA 3.2 Xác định thông số động học trình phân hủy 3.2.1 Phương pháp Kissinger phương pháp Ozawa Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 77 Hóa học & Mơi trường Theo phương pháp Kissinger, lượng hoạt hóa Ea xác định từ hệ số góc đường thằng đồ thị Kissinger biễu diễn phụ thuộc ln(β/T2p) với 1000/Tp Theo phương pháp Ozawa, lượng hoạt hóa tính theo hệ số góc đường thẳng biểu diễn mối quan hệ ln(β) với 1000/Tp Kết tính tốn trình bày bảng Ta thấy rằng, giá trị lượng hoạt hóa nhận từ tính tốn theo phương pháp Ozawa tương đương với kết nhận từ phương pháp Kissinger Bảng Kết tính tốn thơng số động học HMX Ocfol Loại thuốc nổ Phương pháp Kisinger Phương pháp Ozawa Ea (KJ/mol) logA (1/phút) R2 Ea (KJ/mol) logA (1/phút) R2 HMX 300,1 31,44 0,9962 294,1 31,30 0,9964 Ocfol 219,4 20,50 0,9790 216,4 20,46 0,9804 3.2.2 Phương pháp Kissinger-Akahira-Sunose (KAS) Từ số liệu đường cong DSC trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol giá trị chuyển hóa khác thể đồ thị biểu diễn mối quan hệ hệ số chuyển hóa (α) với nhiệt độ (T) thể hình Có thể quan sát thấy rằng, tất đường cong α – T có dạng hàm sigmoid (tức là, đường cong dạng hình chữ “S”), thường thu phân tích nhiệt dạng vật liệu lượng cao [16] 0.9 0.8 0.7 oC min-1 10 oC min-1 15 oC min-1 20 oC min-1 0.9 0.8 0.7 0.6   0.6 0.5 0.5 0.4 0.4 0.3 0.3 0.2 0.2 0.1 0.1 260 oC min-1 10 oC min-1 15 oC min-1 20 oC min-1 270 (a) 280 Temperature (oC) 290 180 190 200 (b) 210 220 230 240 Temperature (oC) Hình Đồ thị (α–T) HMX (a) Ocfol (b) tốc độ gia nhiệt khác Theo khuyến nghị tổ chức ICTAC [17] (Liên đoàn phân tích nhiệt nhiệt lượng quốc tế), để nâng cao độ xác tính tốn, phương pháp KAS sử dụng để xác định mối liên hệ lượng hoạt hóa hệ số chuyển hóa Trên sở đường thẳng biểu diễn phụ thuộc ln(β/T2) với 1/T hệ số chuyển hóa α, thay đổi giá trị lượng hoạt hóa Ea hệ số chuyển hóa α khác HMX Ocfol tính tốn thể hình Giá trị lượng hoạt hóa HMX Ocfol thay đổi khoảng 283,2-379,9 kJ/mol 198,7-262,7 kJ/mol Giá trị Ea trung bình xác định 336,7 kJ/mol HMX 239,4 kJ/mol Ocfol Giá trị lượng hoạt hóa HMX tính tốn theo phương pháp Kissinger, Ozawa phương pháp KAS 300,1; 294,1 336,7 kJ/mol Trong đó, giá trị lượng hoạt hóa Ocfol theo phương pháp 219,4; 216,4 239,4 kJ/mol Có thể nói, giá trị lượng hoạt hóa thu theo phương pháp kể tương đồng, khẳng định độ tin cậy phương pháp 78 H T Hữu, P Q Cường, N T Toàn, “Nghiên cứu động học trình … HMX Ocfol.” Nghiên cứu khoa học công nghệ 400 HMX Ocfol EKJ mol-1 360 320 280 240 200 160 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5  0.6 0.7 0.8 0.9 Hình Sự phụ thuộc Ea theo α cho trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol 3.2.3 Hằng số tốc độ phân hủy Hằng số tốc độ phân hủy HMX Ocfol điều kiện biến nhiệt mô tả hệ tọa độ Arrhenius đường thẳng (hình 5) Kết cho thấy rằng, thuốc nổ HMX bền nhiệt Ocfol q trình phân hủy mơ tả phương trình động học: Đối với HMX: k (s 1 )  5.76 1026  exp(300161/ RT ) , Ea = 300,1 kJ/mol, A = 1026.76; Đối với Ocfol: k (s 1 )  5.33 1021  exp(219399 / RT ) , Ea = 219,4 kJ/mol, A = 1021.72; Đồ thị hình biễu diễn thơng số động học q trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol liệu động học HMX nghiên cứu nhà khoa học người Nga [9, 18] Điều thú vị là, thông số động học nghiên cứu hoàn toàn nằm đường thẳng liệu xác định trình cháy HMX (đường thẳng số 2), phù hợp với liệu động học tính tốn cho HMX (đường thẳng số 1) 105 104 Rate constant, s-1 103 HMX Ocfol 2 10 10 100 -1 10 10-2 -3 10 10-4 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018 0.0020 0.0022 1/T, K-1 Hình So sánh số tốc độ phân hủy HMX Ocfol điều kiện biến nhiệt (1-Dữ liệu mô hình hóa động học phân hủy HMX [9]; 2-Dữ liệu thu từ trình biến đổi cháy HMX [18]) KẾT LUẬN Các đặc tính phân hủy thông số động học thuốc nổ HMX Ocfol 3.5 xác định kỹ thuật bất đẳng nhiệt TG/DTG DTA tốc độ gia nhiệt khác Các Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 79 Hóa học & Môi trường đường cong phân hủy nhiệt cho thấy, HMX Ocfol phân hủy theo giai đoạn, q trình nóng chảy HMX xảy trước đồng thời với trình phân hủy HMX Do ảnh hưởng lớp chất hóa, Ocfol bền nhiệt so với HMX đơn chất Các phương pháp Kissinger, Ozawa KAS sử dụng để tính tốn lượng hoạt hóa hệ số trước mũ phản ứng phân hủy HMX Ocfol Kết cho thấy, lượng hoạt hóa tính phương pháp có giá trị gần tương đương Năng lượng hoạt hóa phản ứng phân hủy 294,1-336,7 KJ/mol HMX 216,4-239,4 KJ/mol Ocfol Hằng số tốc độ phân hủy HMX tính phương pháp Kissinger cho kết phù hợp với thông số động học dải nhiệt độ cao hơn, thông số mơ hình hóa phản ứng phân hủy HMX TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Agrawal, J.L., Hodgson, R.D., “Organic Chemistry of Explosives,” John Wiley&Sons Ltd, Chichester, (2007) [2] M Beckstead, “Modeling calculations for HMX composite propellants,” in: AIAA, ASME, SAE, and ASEE Joint Propulsion Conference, (1980) [3] N Kubota, N Hirata, “Super-rate burning of catalyzed HMX propellants,” Symp.,Int., Combust Vol 21 (1), pp 1943–1951, (1988) [4] Agrawal JP, “High energy materials: propellants, explosives and pyrotechnics,” Hoboken, NJ: Wiley, (2010) [5] Zhan T, Li Y, Qiao XJ, “On thermal decomposition kinetics and thermal safety of HMX,” Chin J Energetic Mater., Vol 19(4), pp 396–400, (2011) [6] Wang Y, Jiang W, Song XL, “Insensitive HMX (octahydro- 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7-tetraocine) nanocrystals fabricated by high-yield, low-cost mechanical milling,” Cent Eur J Energetic Mater., Vol 10(2), pp 277–287, (2013) [7] Kai Wang, Junlin Wang, Tianji Guo, Wei Wang, Dabin Liu, “Research on the thermal decomposition kinetics and the isothermal stability of HMX,” J Therm Anal Calorim Vol 135, pp 2513–2518, (2019) [8] H R Pouretedal, S Damiri, A Malekzadeh, “Kinetic study on triplet of thermal decomposition reaction of ocfol explosive by non-isothermal differential thermal analysis method,” J Energetic Mater Spring 2016, Vol 11 (29); pp 11–16, (2016) [9] O Ordzhonikidze, A Pivkina, Yu Frolov, N Muravyev, K Monogarov, “Comparative study of HMX and CL-20,” J Therm Anal Calorim., Vol 105, pp 529–534, (2011) [10] Brown ME, Dollimore D, Galwey AK, “Reactions in the solid state,” Amsterdam: Elsevier, (1980) [11] Giese B, Bamford CH, Tipper CFH et al., “Comprehensive chemical kinetics, liquid-phase oxidation”, Vol 16, Elsevier, Amsterdam, (1980) [12] H Kissinger, “Variation of peak temperature with heating rate in differential thermal analysis,” J Res Nat Bur Stand., Vol 57, pp 217-221, (1956) [13] T Ozawa, “A new method of analyzing thermogravimetric data,” B Chem Soc Jpn., Vol 38, pp 1881-1886, (1965) [14] J Flynn, and L Wall, “A quick, direct method for the determination of activation energy from thermogravimetric data,” J Polym Sci Pol Lett., Vol 4, pp 323-328, (1996) [15] Singh, A., Sharma, T.C., Singh, V et al, “Studies on the thermal stability and kinetic parameters of naturally aged Octol formulation,” J Therm Anal Calorim., (2020) [16] Q.-L Yan, S Zeman, and A Elbeih, “Thermal behavior and decomposition kinetics of Viton A bonded explosives containing attractive cyclic nitramines,” Thermochim Acta, Vol 562, pp 56–64, (2013) [17] S yazovkin, A K urnham, J M Criado, L A P erez-Maqueda, C Popescu, and N Sbirrazzuoli, “ICTAC kinetics committee recommendations for performing kinetic computations on thermal analysis data,” Thermochim Acta, Vol 520(1-2), pp 1–19, (2011) 80 H T Hữu, P Q Cường, N T Toàn, “Nghiên cứu động học trình … HMX Ocfol.” Nghiên cứu khoa học cơng nghệ [18] Sinditskii VP, Egorshev VY, Serushkin VV et al., “Evaluation of decomposition kinetics of energetic materials in the combustion wave,” Thermochim Acta., Vol 496(1–2), pp 1–12, (2009) ABSTRACT STUDY ON THE THERMAL DECOMPOSITION KINETIC OF HMX AND OCFOL EXPLOSIVES The thermal decomposition kinetics of Octogen and Ocfol (phlegmatized HMX) explosives have been studied by thermal gravimetric analysis (TG/DTG) and differential thermal analysis (DTA) techniques in the different heating rates The thermal decomposition kinetic parameters were determined by traditional methods (Kisinger method, Ozawa method) and model-free method (Kisinger-Akahira-Sunose method) Results showed that the activation energy of thermal decomposition of HMX and Ocfol explosives were in the range (294-336) and (216-239) kJ/mol, respectively In addition, decomposition rate constants showed that HMX is more thermostable than Ocfol The kinetic parameters for the thermal decomposition of HMX in the low temperature region are in good agreement with data, obtained in the region of the combustion surface temperatures Keywords: Kinetic parameters; Thermal decomposition; HMX; Ocfol Nhận ngày 28 tháng 01 năm 2021 Hoàn thiện ngày 24 tháng năm 2021 Chấp nhận đăng ngày 12 tháng năm 2021 Địa chỉ: Khoa ũ khí, Học viện Kỹ thuật quân * Email: trungtoanktqs@gmail.com Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 81 ... thơng số động học trình phân hủy nhiệt HMX Ocfol liệu động học HMX nghiên cứu nhà khoa học người Nga [9, 18] Điều thú vị là, thơng số động học nghiên cứu hồn tồn nằm đường thẳng liệu xác định trình. .. mẫu thuốc nổ diễn giai đoạn trình liên quan đến phân hủy nhiệt thuốc nổ HMX Quá trình giảm khối lượng HMX Ocfol giống (hình 1) HMX giảm 99% Ocfol giảm 96% khối lượng dải nhiệt độ nghiên cứu Các... độ phân hủy HMX Ocfol điều kiện biến nhiệt (1-Dữ liệu mơ hình hóa động học phân hủy HMX [9]; 2-Dữ liệu thu từ trình biến đổi cháy HMX [18]) KẾT LUẬN Các đặc tính phân hủy thơng số động học thuốc