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

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 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). Kết quả nghiên cứu cho thấy, năng lượng 
 hoạt hóa của quá trình phân hủy nhiệt của thuốc nổ HMX và Ocfol lần lượt nằm trong 
 khoảng (294-336) và (216-239) kJ/mol. Bên cạnh đó, hằng số tốc độ phân hủy nhiệt chỉ 
 ra HMX bền nhiệt hơn Ocfol. Các thông số động học cho sự phân hủy nhiệt HMX tại 
 vùng nhiệt độ thấp phù hợp với dữ liệu thu được trong vùng nhiệt độ trên bề mặt cháy 
 của HMX. 
Từ khóa: Động học; Phân hủy nhiệt; HMX; Ocfol. 
 1. ĐẶT VẤN ĐỀ 
 Octogen (xiclotetrametylen tetranitramin, hay còn gọi là HMX) là thuốc nổ thuộc nhóm 
nitramin dị vòng được sử dụng rộng rãi trong quân sự cũng như dân sự [1-3] bởi có các đặc trưng 
năng lượng cũng như độ bền nhiệt cao. Tuy nhiên, HMX là loại thuốc nổ có độ nhạy cao với 
xung va đập và xung ma sát, đồng thời khả năng công nghệ (nhồi nạp) kém. Để hạn chế những 
khuyết điểm này, HMX thường được sử dụng ở dạng thuốc nổ hỗn hợp. Một trong những 
phương pháp phổ biến nhất là sử dụng các loại sáp như paraffin, stearin và xerezin,... để thuần 
hóa thuốc nổ HMX [4]. Thuốc nổ HMX thuần hóa (thuốc nổ Ocfol) có thành phần là thuốc nổ 
HMX được bao bọc bởi một lớp chất thuần hóa bên ngoài bề mặt. Các chất thuần hóa trong 
thành phần Ocfol có tác dụng làm giảm độ nhạy với xung cơ học (làm giảm ma sát giữa các hạt 
thuốc nổ) đồng thời làm tăng khả năng nén của thuốc nổ (làm tăng tính bám dính giữa các hạt 
thuốc nổ). Tuy nhiên, sự có mặt của chất thuần hóa có thể ảnh hưởng đến các đặc trưng năng 
lượng cũng như độ bền nhiệt của thuốc nổ HMX. 
 Cần lưu ý rằng, các đặc tính nhiệt và động học quá trình phân hủy nhiệt ảnh hưởng mạnh đến 
thời hạn sử dụng và độ an toàn của thuốc nổ. Đối với thuốc nổ Ocfol, quá trình phân hủy nhiệt có 
thể trở nên phức tạp hơn so với HMX do trong thành phần có chất thuần hóa. Do đó, các vấn đề 
liên quan đến xác định sự phân hủy nhiệt của loại thuốc nổ này vẫn thu hút rất nhiều sự quan 
tâm. Các nhà nghiên cứu Trung Quốc [5-7] đã nghiên cứu sự phân hủy nhiệt của HMX trong các 
điều kiện khác nhau và kết quả cho thấy rằng, trong quá trình phân hủy nhiệt của HMX, quá trình 
nóng chảy thu nhiệt và quá trình phân hủy tỏa nhiệt bị xáo trộn, dẫn đến biến dạng trong đường 
cong đồ thị nhiệt. Có rất nhiều các giá trị năng lượng hoạt hóa Ea và thừa số trước hàm mũ A cho 
HMX được tính toán bằng các phương pháp khác nhau [8, 9]. 
 Nghiên cứu này tập trung vào việc khảo sát sự phân hủy nhiệt của thuốc nổ Ocfol so với 
thuốc nổ HMX để đánh giá ảnh hưởng của chất thuần hóa đến độ bền nhiệt. Quá trình phân hủy 
nhiệt của HMX và Ocfol được khảo sát bằng cách sử dụng một số kỹ thuật phân tích không đẳng 
nhiệt như phân tích nhiệt trọng lượng (TG/DTG) và phân tích nhiệt vi sai (DTA). Các thông số 
động học phân hủy nhiệt của mẫu thuốc nổ được xác định bằng phương pháp truyền thống (như 
phương pháp Kissinger, phương pháp Ozawa) và phương pháp mô hình tự do (phương pháp 
Kissinger-Akahira-Sunose). Trên cơ sở đó, hằng số tốc độ quá trình phân hủy nhiệt của các thuốc 
nổ trên cũng được xác định. 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 73 
 Hóa học & Môi trường 
 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 
2.1. Hóa chất 
 HMX (chất lượng cấp 1 với nhiệt độ nóng chảy không nhỏ hơn 276,0 ºC) được nhập khẩu từ Hàn 
Quốc. Xerezin và axit stearic là các hóa chất tinh khiết được cung cấp bởi Sigma-Aldrich được sử 
dụng làm chất thuần hóa. 
2.2. Phương pháp nghiên cứu 
2.2.1. Phương pháp chế tạo thuốc nổ Ocfol 
 Thuốc nổ Ocfol được chế tạo từ hỗn hợp của thuốc nổ HMX (96.5% khối lượng) và chất thuần 
hóa (3.5% khối lượng của hỗn hợp xerezin, axit stearic và bột màu Sudan). Trong quá trình này, 
thuốc nổ HMX được cấp vào bình phản ứng đã có một lượng nước theo tỷ lệ HMX/nước là 1/5 về 
khối lượng với tốc độ khuấy 500 vòng/phút và từ từ gia nhiệt bình phản ứng đến 90-95 ºC. Hỗn hợp 
chất thuần hóa được làm nóng chảy ở nhiệt độ 90-95 ºC và được thêm từ từ vào bình phản ứng 
đã chứa sẵn huyền phù HMX. Khi quá trình cấp chất thuần hóa kết thúc, tiếp tục duy trì quá trình 
khuấy trong khoảng thời gian 30 phút để chất thuần hóa phân tán lên bề mặt thuốc nổ HMX đồng 
đều. Sản phẩm được làm lạnh đến 30 ºC và thuốc nổ Ocfol thu được bằng hệ thống lọc hút chân 
không và sấy ở nhiệt độ 60 ºC. 
2.2.2. Phương pháp phân tích nhiệt 
 Quá trình phân hủy nhiệt của các thuốc nổ HMX và Ocfol được tiến hành ... yển hóa α, giá trị năng lượng hoạt hóa Ea và hệ số A có thể được xác 
định từ hệ số góc của đường thẳng biễu diễn mối quan hệ ln(β/T2) và 1/T. Hàm số g(α) có thể 
được xác định theo các phương pháp tính toán khác nhau [8, 15]. 
 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 
3.1. Kết quả phân tích nhiệt 
 Giản đồ TG/DTG của HMX và Ocfol ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau (5, 10, 15, và 20 
oC/phút) được ghi lại và thể hiện trên hình 1 (a) và (b). Các giản đồ TG/DTG của HMX và Ocfol 
cho thấy, sự giảm toàn bộ khối lượng của các mẫu thuốc nổ chỉ diễn ra trong một giai đoạn và 
quá trình này liên quan đến sự phân hủy nhiệt của thuốc nổ HMX. Quá trình giảm khối lượng 
của HMX và Ocfol là giống nhau (hình 1). HMX giảm 99% và Ocfol giảm 96% khối lượng 
trong dải nhiệt độ được nghiên cứu. Các đỉnh nhiệt độ trên đường cong DTG đối với quá trình 
phân hủy nhiệt của HMX và Ocfol nằm trong khoảng nhiệt độ tương ứng là 271-281 và 209-219 
°C. Đối với HMX, khối lượng còn lại là khá nhỏ (< 1%), nên có thể xem quá trình phân hủy của 
HMX là diễn ra hoàn toàn. Khối lượng còn lại của Ocfol (> 3%) có thể là phần không phân hủy 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 75 
 Hóa học & Môi trường 
của các chất thuần hóa. 
 100 0
 90 -10
 80 -20
 )
 70 -30 1
 -
 n
 i
 ) 60 -40
 m
 .
 %
 (
 50 -50 %
 (
 G
 (1) (4) 
 T (2) (3)
 40 -60 G
 T
 30 -70 D
 20 -80
 10 -90
 0 -100
 260 270 280 290 300
 Temperature (oC) (a) 
 100 0
 90 -10
 80 -20
 )
 70 -30 1
 -
 n
 i
 ) 60 -40
 m
 .
 % (1)
 (
 50 -50 %
 (2) (
 G (4)
 (3) 
 T
 40 -60 G
 T
 30 -70 D
 20 -80
 10 -90
 0 -100
 180 190 200 210 220 230 240
 Temperature (oC) (b) 
 Hình 1. Đồ thị TG/DTG của HMX (a) và Ocfol (b) ở các tốc độ gia nhiệt (1–5 oC/phút; 
 2–10 oC /phút; 3– 15 oC /phút; 4–20 oC /phút). 
 Hình 2(a) và 2(b) thể hiện đường cong phân tích nhiệt DTA tương ứng với HMX và Ocfol. 
Trên giản đồ DTA của HMX, có thể thấy tồn tại một đỉnh thu nhiệt nằm trong khoảng nhiệt độ 
185-195 °C, đây chính là quá trình chuyển dạng thù hình từ β-HMX sang δ-HMX [15]. Trong 
khoảng nhiệt độ từ 270-285 oC xuất hiện các đỉnh tỏa nhiệt mạnh, tương ứng với quá trình phân 
hủy của HMX. 
 Có thể thấy rằng, trước khi phân hủy, xảy ra quá trình nóng chảy của HMX. Trên giản đồ 
DTA của Ocfol có thể thấy rõ chỉ có một đỉnh thu nhiệt và một đỉnh tỏa nhiệt liên tiếp nhau 
trong khoảng nhiệt độ từ 200-240 oC, tương ứng với quá trình nóng chảy và phân hủy của HMX. 
Đỉnh nhiệt độ phân hủy của HMX được xác định là tại đỉnh tỏa nhiệt lần lượt có giá trị là 272,4; 
277,8; 280,8 và 283,9 ºC, còn đối với Ocfol là 210,1; 214,4; 219 và 221,9 ºC tại các tốc độ gia 
 o
nhiệt tương ứng (5, 10, 15 và 20 C/phút). Các giá trị của Tmax đã được dịch chuyển về phía vùng 
nhiệt độ cao với tốc độ gia nhiệt ngày càng tăng. 
76 H. T. Hữu, P. Q. Cường, N. T. Toàn, “Nghiên cứu động học quá trình  HMX và Ocfol.” 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
 200
 (1)
 180 (2)
 (3)(4)
 160
 140
 )
 V 120
 µ
 (
 100
 A
 T 80
 D
 60
 40
 20
 0
 180 200 220 240 260 280 300
 Temperature (oC) (a) 
 280
 (1)
 240 (2)
 (3)
 200 (4)
 )
 V 160
 µ
 (
 A 120
 T
 D 80
 40
 0
 180 200 220 240 260
 Temperature (oC) (b) 
 Hình 2. Đồ thị DTA của HMX (a) và Ocfol (b) ở các tốc độ gia nhiệt (1-5 oC/phút; 
 2-10 oC /phút; 3- 15 oC /phút; 4-20 oC /phút). 
 Như vậy, quá trình phân hủy nhiệt của HMX xảy ra ở tại nhiệt độ cao hơn Ocfol. Điều này 
được giải thích bởi ảnh hưởng của lớp chất thuần hóa phủ trên bề mặt của HMX lên cơ chế phân 
hủy của HMX. Khi nhiệt độ trong mẫu lên đến 100 oC, các chất thuần hóa tồn tại ở dạng lỏng. 
Khi đó, HMX được bao bọc trong môi trường lỏng, hay nói cách khác, lúc này, quá trình phân 
hủy HMX xảy ra trong môi trường chất lỏng, không phải trong môi trường khí trơ. Trong môi 
trường lỏng, ở khoảng nhiệt độ lân cận 200 oC, ngay tại thời điểm chuyển dạng thù hình từ β-
HMX sang δ-HMX, cấu trúc tinh thể của HMX bị phá vỡ dẫn đến làm nóng chảy HMX hoàn 
toàn, sau đó là quá trình phân hủy HMX. Vì vậy, trên các đường cong DTA của Ocfol không có 
quá trình chuyển dạng thù hình đồng thời các đỉnh thu nhiệt của Ocfol lại trông rõ nét và lớn hơn 
so với HMX. 
 Khi tiến hành so sánh đường cong DTG và đường cong DTA, có sự khác biệt giữa nhiệt độ 
đỉnh tỏa nhiệt. Thông thường, đỉnh tỏa nhiệt trên đường cong DTA cao hơn một chút so với đỉnh 
tỏa nhiệt DTG tương ứng, điều này là do độ trễ của quá trình giải phóng và ghi nhận tín hiệu 
nhiệt của phương pháp TG. Do đó, các thông số động học quá trình phân hủy nhiệt thường được 
tính toán trên cơ sở dữ liệu của đường cong DTA. 
3.2. Xác định các thông số động học của quá trình phân hủy 
3.2.1. Phương pháp Kissinger và phương pháp Ozawa. 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 77 
 Hóa học & Môi trường 
 Theo phương pháp Kissinger, năng lượng hoạt hóa Ea được xác định từ hệ số góc của đường 
 2
thằng trên đồ thị Kissinger biễu diễn sự phụ thuộc của ln(β/T p) với 1000/Tp. Theo phương pháp 
Ozawa, năng lượng hoạt hóa được tính theo hệ số góc của đường thẳng biểu diễn mối quan hệ 
giữa ln(β) với 1000/Tp. Kết quả tính toán được trình bày trong bảng 1. Ta có thể thấy rằng, giá trị 
năng lượng hoạt hóa nhận được từ tính toán theo phương pháp Ozawa tương đương với kết quả 
nhận được từ phương pháp Kissinger. 
 Bảng 1. Kết quả tính toán thông số động học của HMX và Ocfol. 
 Phương pháp Kisinger Phương pháp Ozawa 
 Loại thuốc 
 E logA E logA 
 nổ a R2 a R2 
 (KJ/mol) (1/phút) (KJ/mol) (1/phút) 
 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 của đường cong DSC quá trình phân hủy nhiệt của HMX và Ocfol tại các giá trị 
chuyển hóa khác nhau được thể hiện trên đồ thị biểu diễn mối quan hệ giữa hệ số chuyển hóa (α) 
với nhiệt độ (T) và được thể hiện trên hình 3. Có thể quan sát thấy rằng, tất cả các đường cong α 
– T đều có dạng hàm sigmoid (tức là, đường cong dạng hình chữ “S”), thường thu được trong 
phân tích nhiệt của các dạng vật liệu năng lượng cao [16]. 
 1 1
 o -1
 5 C min 5 oC min-1
 0.9 o -1 0.9
 10 C min 10 oC min-1
 0.8 o -1 0.8
 15 C min 15 oC min-1
 o -1
 0.7 20 C min 0.7 20 oC min-1
 0.6 0.6
 0.5 0.5
 0.4 0.4
 0.3 0.3
 0.2 0.2
 0.1 0.1
 0 0
 260 270 (a) 280 290 180 190 200 (b) 210 220 230 240
 Temperature (oC) Temperature (oC) 
 Hình 3. Đồ thị (α–T) của HMX (a) và Ocfol (b) ở các tốc độ gia nhiệt khác nhau. 
 Theo khuyến nghị của tổ chức ICTAC [17] (Liên đoàn phân tích nhiệt và nhiệt lượng quốc 
tế), để nâng cao độ chính xác trong tính toán, phương pháp KAS được sử dụng để xác định mối 
liên hệ giữa năng lượng hoạt hóa và hệ số chuyển hóa. Trên cơ sở các đường thẳng biểu diễn sự 
phụ thuộc của ln(β/T2) với 1/T ở các hệ số chuyển hóa α, sự thay đổi giá trị năng lượng hoạt hóa 
Ea ở các hệ số chuyển hóa α khác nhau của HMX và Ocfol được tính toán và thể hiện trên hình 4. 
Giá trị năng lượng hoạt hóa của HMX và Ocfol thay đổi trong khoảng 283,2-379,9 kJ/mol và 
198,7-262,7 kJ/mol. Giá trị Ea trung bình cũng được xác định là 336,7 kJ/mol đối với HMX và 
239,4 kJ/mol đối với Ocfol. 
 Giá trị năng lượng hoạt hóa của HMX tính toán theo các phương pháp Kissinger, Ozawa và 
phương pháp KAS lần lượt là 300,1; 294,1 và 336,7 kJ/mol. Trong khi đó, các giá trị năng lượng 
hoạt hóa của Ocfol theo các phương pháp trên lần lượt là 219,4; 216,4 và 239,4 kJ/mol. Có thể 
nói, các giá trị năng lượng hoạt hóa thu được theo các phương pháp kể trên là khá tương đồng, 
khẳng định độ tin cậy của các phương pháp. 
78 H. T. Hữu, P. Q. Cường, N. T. Toàn, “Nghiên cứu động học quá trình  HMX và Ocfol.” 
Nghiên cứu khoa học công nghệ 
 400
 HMX
 Ocfol
 360
 1 320
 -
 l
 o
 m
 J 280
 K
 
 
 E 240
 200
 160
 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1
 Hình 4. Sự phụ thuộc của Ea theo α cho quá trình phân hủy nhiệt của HMX và Ocfol. 
3.2.3. Hằng số tốc độ phân hủy 
 Hằng số tốc độ phân hủy của HMX và Ocfol ở điều kiện biến nhiệt được mô tả trong hệ tọa 
độ Arrhenius bằng một đường thẳng (hình 5). Kết quả cho thấy rằng, thuốc nổ HMX bền nhiệt 
hơn Ocfol và quá trình phân hủy có thể được mô tả bằng các phương trình động học: 
 126 26.76
 Đối với HMX: k( sRT ) 5.76  10  exp( 300161/ ) , Ea = 300,1 kJ/mol, A = 10 ; 
 1 21 21.72
 Đối với Ocfol: k( sRT ) 5.33  10  exp( 219399 / ) , Ea = 219,4 kJ/mol, A = 10 ; 
 Đồ thị hình 5 biễu diễn các thông số động học của quá trình phân hủy nhiệt của HMX và 
Ocfol và các dữ liệu động học của HMX đã được nghiên cứu bởi các nhà khoa học người Nga [9, 
18]. Điều thú vị ở đây là, các thông số động học trong nghiên cứu này hoàn toàn nằm trên đường 
thẳng dữ liệu được xác định bằng quá trình cháy của HMX (đường thẳng số 2), phù hợp với các 
dữ liệu động học được tính toán cho HMX (đường thẳng số 1). 
 105
 4
 10 HMX
 103 Ocfol
 1
 - 2
 s 2
 , 10
 t
 n
 a 1
 t 10
 s
 n
 0
 o
 c 10
 e
 t -1
 a 10
 R
 10-2
 1
 10-3
 10-4
 0.0012 0.0014 0.0016 0.0018 0.0020 0.0022
 1/T, K-1 
 Hình 5. So sánh hằng số tốc độ phân hủy của HMX và Ocfol ở điều kiện biến nhiệt. 
 (1-Dữ liệu mô hình hóa động học phân hủy của HMX [9]; 2-Dữ liệu thu được từ quá trình biến 
 đổi cháy của HMX [18]). 
 4. KẾT LUẬN 
 Các đặc tính phân hủy và các thông số động học của thuốc nổ HMX và Ocfol 3.5 đã được xác 
định bằng các kỹ thuật bất đẳng nhiệt TG/DTG và DTA tại các tốc độ gia nhiệt khác nhau. 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, cả HMX và Ocfol phân hủy theo một giai đoạn, quá trình 
nóng chảy HMX xảy ra trước và đồng thời với quá trình phân hủy HMX. Do sự ảnh hưởng của 
lớp chất thuần hóa, Ocfol kém bền nhiệt hơn so với HMX đơn chất. 
 Các phương pháp Kissinger, Ozawa và KAS đã được sử dụng để tính toán năng lượng hoạt 
hóa và hệ số trước mũ của phản ứng phân hủy HMX và Ocfol. Kết quả cho thấy, năng lượng 
hoạt hóa được tính bằng cả 3 phương pháp đều có giá trị gần tương đương nhau. Năng lượng 
hoạt hóa của phản ứng phân hủy là 294,1-336,7 KJ/mol đối với HMX và 216,4-239,4 KJ/mol đối 
với Ocfol. Hằng số tốc độ phân hủy của HMX đã được tính bằng phương pháp Kissinger và cho 
kết quả phù hợp với các thông số động học trên dải nhiệt độ cao hơn, cũng như các thông số mô 
hình hóa của 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 quá trình  HMX và Ocfol.” 
Nghiên cứu khoa học công 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 bài ngày 28 tháng 01 năm 2021 
 Hoàn thiện ngày 24 tháng 3 năm 2021 
 Chấp nhận đăng ngày 12 tháng 4 năm 2021 
Địa chỉ: Khoa ũ khí, Học viện Kỹ thuật quân sự. 
 *Email: trungtoanktqs@gmail.com. 
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 72, 04 - 2021 81