Единый механизм катализа горения энергонасыщенных материалов

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Изучено влияние 11-диэтилферроцена (ДАФ-2) в индивидуальном виде и в сочетании с сажей и углеродными нанотрубками (УНТ) на горение модельного образца на основе неактивного связующего 12,2% поливинилбутираля (ПВБ), пластифицированного 15,8% дибутилфталатом (ДБФ) и 70% перхлората аммония, содержащего 1,4% фторопласта-4 и 0,6% технологических добавок. Заряды топлива изготавливались с использованием вальцевания и проходного прессования. Скорость горения определяли в приборе постоянного давления в атмосфере азота на бронированных шашках диаметром 6 мм и высотой 15 мм. Эффективность действия добавок оценивали величиной Z = Uдоб/U0, где Uдоб — скорость горения топлива с соответствующей добавкой; U0 — скорость горения топлива без добавок. Кроме того, оценивали влияние добавок на параметр ν в законе скорости горения U = Bν. Исследованы структура и элементный состав поверхности горения погашенных образцов. Установлено, что при горении образцов с катализатором и УНТ на поверхности горения образуется каркас, на котором происходит существенное накопление частиц катализатора, УНТ и фторопласта. Таким образом, катализ горения происходит по такому же механизму, как и для баллиститных порохов и различных взрывчатых веществ (ВВ), содержащих нитрогруппы. Поэтому можно считать, что механизм катализа энергетических веществ является единым.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Анатолий Петрович Денисюк

РХТУ им. Д. И. Менделеева

Автор, ответственный за переписку.
Email: denisuyk.a.p@muctr.ru

доктор технических наук, академик РАРАН, профессор кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений

Россия, Москва

Лариса Алексеевна Демидова

РХТУ им. Д. И. Менделеева

Email: demidova.l.a@muctr.ru

кандидат технических наук, главный специалист кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений

Россия, Москва

Михаил Юрьевич Гулаков

РХТУ им. Д. И. Менделеева

Email: gulakov.m.i@muctr.ru

ведущий инженер кафедры химии и технологии высокомолекулярных соединений

Россия, Москва

Алексей Олегович Меркушкин

РХТУ им. Д. И. Менделеева

Email: merkushkin@muctr.ru

кандидат химических наук, старший научный сотрудник, доцент кафедры высоких энергий и радиологии

Россия, Москва

Список литературы

  1. Денисюк А. П., Демидова Л. А., Галкин В. И. Ведущая зона горения баллиститных порохов с катализаторами // Физика горения и взрыва, 1995. Т. 31. № 2. С. 32–40.
  2. Денисюк А. П., Марголин А. Д., Токарев Н. П. и др. Роль сажи при горении баллиститных порохов со свинецсодержащими катализаторами // Физика горения и взрыва, 1977. Т. 13. № 4. С. 576–584.
  3. Денисюк А. П., Демидова Л. А., Сизов В. А., Меркушкин А. О. Влияние углеродных нанотрубок на закономерности горения низкокалорийных порохов // Горение и взрыв, 2017. Т. 10. № 1. С. 59–63.
  4. Денисюк А. П., Хубаев В. Г., Шепелев Ю. Г. К вопросу о влиянии катализаторов на горение дины // Физика горения и взрыва, 1977. Т. 13. № 1. С. 138–141.
  5. Denisyuk A. P., Aung Z. N., Shepelev Y. G. Energetic materials combustion catalysis: Necessary conditions for implementation // Propell. Explos. Pyrot., 2021. Vol. 46. No. 1. P. 90–98.
  6. Denisyuk A. P., Aung Z. N., Sizov V. A., Demidova L. A., Merkushkin A. O. Burning rate catalysts action on the trinitroresorcinol combustion wave parameters // Int. J. Chem. Kinet., 2023. Vol. 55. No. 8. P. 467–478.
  7. Тве Е Зо, Денисюк А. П. Закономерности горения баллиститных порохов различного состава с нитратом аммония // Физика горения и взрыва, 2013. Т. 49. № 3. С. 39–49.
  8. Синдицкий В. П., Черный А. Н., Марченков Д. А. Механизм катализа горения производных ферроцена. 2. Горение топлив на основе перхлората аммония с производными ферроцена // Физика горения и взрыва, 2014. Т. 50. № 2. С. 40–50.
  9. Русин Д. Л. Основы комплексного модифицирования полимерных композитов, перерабатываемых проходным прессованием. — 1-е изд. — Москва: РХТУ им. Менделеева, 2008. 222 с.
  10. Денисюк А. П., Милехин Ю. М., Демидова Л. А., Сизов В. А. Влияние углеродных нанотрубок на закономерности катализа горения пороха // Докл. Акад. наук, 2018. Т. 483. №6. С. 628–630. doi: 10.31857/ S086956520003437-3. EDN: YTJFSH.
  11. Аунг Зар Ни. 2023. Закономерности влияния катализаторов на горение энергонасыщенных материалов различного строения, содержащих нитрогруппы. Автореф. ldots канд. техн. наук. — М.: РХТУ им. Д. И. Мендлеева. 20 с.
  12. Денисюк А. П., Тве Е Зо, Черных С. В. Исследование закономерностей горения порохов с нитратом аммония // Успехи в химии и химической технологии, 2007. Т. 21. № 7(75). С. 119–123. EDN: QZMJNT.
  13. Денисюк А. П., Гулаков М. Ю., Сизов В. А. и др. Влияние катализаторов на скорость горения топлив на активном связующем с нитратом аммония // Горение и взрыв, 2020. Т. 13. № 4. С. 116–121. doi: 10.30826/CE20130412. EDN: QFPOZA.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Зависимость скорости горения от давления образцов с 2% ДАФ-2 в сочетании с сажей и различным количеством УНТ: 1 — базовый образец (пустые значки — диаметр 10,5 мм); 2 — 3% сажи; 3 — 1% УНТ; 4 — без УНТ; 5 — 2% УНТ; 6 — 3% УНТ

Скачать (64KB)
3. Рис. 2. Влияние 3% сажи и различного количества УНТ на эффективность действия 2% ДАФ-2: 1 — 3% сажи; 2 — 1% УНТ; 3 — без УНТ; 4 — 2%; 5 — 3% УНТ 

Скачать (70KB)
4. Рис. 3. Зависимость скорости горения от давления образцов с различным количеством УНТ: 1 — без УНТ; 2 — 1% УНТ; 3 — 2% УНТ; 4 — 3% УНТ; 5 — 4% УНТ; 6 — 5% УНТ

Скачать (79KB)
5. Рис. 4. Влияние количества УНТ (без ДАФ-2) на значение Z при различном давлении: 1 — 5% сажи; 2 — 3% сажи; 3 — 1% УНТ; 4 — 2% УНТ; 5 — 3% УНТ; 6 — 4% УНТ; 7 — 5% УНТ

Скачать (84KB)
6. Рис. 5. Зависимость эффективности действия УНТ от их содержания при различном давлении: 1 — 3 МПа; 2 — 5; 3 — 10; 4 — 15 МПа

Скачать (66KB)
7. Рис. 6. Структура поверхности горения погашенных образцов: (а) без добавок (3 МПа); (б) с 5% УНТ (3 МПа); (в) с 2% ДАФ-2 (1 МПа); (г) с 2% ДАФ-2 + 3% УНТ (1 МПа)

Скачать (275KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».