Пиротехническая химия
Главная Начинающим пиротехникам Статьи Добавить статью Добавить материалы на сайт Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги в помощь
Военная история Изготовление и применение ВВ Пиротехника в военном деле Разное по пиротехнике Физика в пиротехнике Химия ВВ и составов
Новые книги
Суворов С. "Бронированная машина пехоты БМП -3 часть 1" (Военное дело)

Яковлев Г.П. "122 мм самоходная пушка образца 1944 г." (Военное дело)

Суарес Г. "Тактическое преимущество " (Военное дело)

Стодеревский И.Ю. "Автобиография записки офицера спецназа ГРУ " (Военное дело)

Семиколенков Н.П. "стрельба из танковых пулеметов " (Военное дело)
Физика взрыва. Т.2 - Орленко Л.П.
Орленко Л.П. Физика взрыва. Т.2. Под редакцией Орленко Л.П. — M.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. — 654 c.
ISBN 5-9221-0220-6
Скачать (прямая ссылка): orlfizvzrvt22002.djvu
Предыдущая << 1 .. 232 233 234 235 236 237 < 238 > 239 240 241 242 243 244 .. 309 >> Следующая


І 9.3, Высокоскоростное деформирование и разрушение ЩШ

О возможности теплового взрыва при деформации полимеров под действием высоких статических давлений (в условиях одноосного сжатия) сообщается в [19.136]. Под действием высокого давления происходит разложение фторопласта до углерода и, вероятно, до фторутлеродных газообразных продуктов. В [19.122] приводятся сведения о разложении ПТФЭ до углерода и фторутлеродных газообразных продуктов при одновременном действии высоких давлений и температур. Протекающая при высоких температурах термоокислительная деструкция фторопласта сопровождается выделением фтористого водорода, перфторизобутилена, окиси углерода и аэрозоли фторопласта. Температура разложения составляла 7000C при 200 МПа и возрастала до SOO0C при 300 МПа. Разложение фторшіаста при достижении Т* происходило быстро (со взрывом) и сопровождалось образованием черных карбонизированных продуктов.

Кинетика и механизмы химических реакций, протекающих при экзотермических превращениях указанных систем ПТФЭ-металл, изложены в работах [19.127, 19.128]. Для их экспериментального и теоретического изучения использовались; калориметрическая и манометрическая методики исследования процессов реакции, метод рентгенофазного анализа состава продуктов реакции, термоаналитические методы изучения фазовых и химических превращений веществ и композиций при их линейном нагреве в среде различных газов, методы ударно-волнового нагружения, а также индикаторная и пирометрическая методики для определения яркости ой температуры (как наиболее чувствительного параметра экзотермической реакции) смесевых составов при их ударном нагружении и разгрузке. В результате проведенных исследований определены тепловые эффекты химического разложения смесевых композиций на основе дисперсных порошков ПТФЭ и металлов Al, Ti, W, Zr, Mg, Cu, а также установлены зависимости величины теплового эффекта от массовой доли порошка металла в смеси. Исследована кинетика химического разложения структур ПТФЭ-металл при термическом нагреве, определен фазовый состав конденсированных продуктов реакции и удельное газовыделение (содержание газа в продуктах химического взаимодействия) смесевых составов. Методами ДТА (дифференциально-термический анализ) и ДТГ (дифференциально-термическая гравиметрия) определены температуры начала интенсивного разложения смесей и кинетические константы, характеризующие скорость термического разложения смесей. Проведен термодинамический анализ систем на основе фторсодержаших окислителей и металлических горючих, что позволило рассчитать равновесный состав и термодинамические свойства продуктов химического взаимодействия систем «фторполимер-металл», «фторполимер-металл-окислитель» при высоких давлениях и температурах. С целью разработки феноменологической модели ударноволнового инициирования реакций химического разложения в смесях ПТФЭ-металл исследованы ударные адиабаты смесей и определены критические условия ударноволнового инициирования реакции в смесевых составах. Кроме того в [19.128] проведен сравнительный анализ возможных механизмов возбуждения реакции химического превращения в гетерогенных (пористых) смесях ПТФЭ-металл при их ударном сжатии и выполнено численное моделирование распространения ударных волн в реакпионноспособных системах с учетом макрокинетики химических реакций, выявленных термодинамических особенностей процесса и эффектов кумуляции энергии на неоднородностях смесевых композиций (микропоры, границы зерен и т.п.).

Самостоятельный интерес представляет использование ПТФЭ в качестве окислителя в смесях с активными металлами и системах «металл/оксид металла-полимер», традиционно относимых к пиротехническим (термитным) и ассоциируемых ранее только с относительно медленными реакциями типа горения. Исследования ударно-индуцированных реакций смесей фторсодержаших полиме-

506

19. Взрыв в твердых телах

ров с металлами и веществами типа метал/оксид металла начали проводится сравнительно недавно [19.137}—[19.139]. Интерес к данному классу энергетических материалов обусловлен не только их повышенной плотностью (вследствие высокой плотности ПТФЭ, почти вдвое превышающей плотность обычных углеводородных компонентов), высокими механическими характеристиками и физической стабильностью, но и высокой калорийностью, теплотворной способностью (в случае применения ПТФЭ в смеси с кислородосодержащими окислителями, или в случае использования в качестве окислителя кислорода воздуха, углерод, содержащийся в ПТФЭ, способен окисляться с тепловым эффектом до 494кДж/моль ПТФЭ), полнотой сгорания металлического горючего, а также устойчивостью режима горения, низкой чувствительностью и исключительно высокой термической стабильностью.

Материалами, которые продемонстрировали наличие интенсивной реакции, оказались системы «титан (80%) + тефлон (20%)» и «[Fe2Cb+ 4Al] (90%) -f тефлон (10%)». Копровые испытания показали их способность реагировать при ударе со скоростью 13 ... 14 м/с (при достижении состояния пластического течения). При ударноволновых воздействиях в смеси титана с тефлоном возникала химическая реакция, инициированная в диапазоне давлений 1,95... 3.48 ГПа. Регистрации с использованием ПВДФ-датчиков и метода клина показали, что реакция возникала во фронте ударной волны. Используя модель детонации ЗНД и данные о скорости частиц, в [19.138] были рассчитаны параметры в плоскости Чепмена-Жуге для данного материала. Результаты обработки экспериментов показали, что давление в плоскости Чепмена-Жуге составило 8,8 ГПа при постоянной скорости детонации 3,39 км/с. Термогазодинамические расчеты дали следующие параметры детонации: давление — 5,5 ГПа и скорость детонации — 3,61 км/с- Таким образом, экспериментально показано не только существование реакции в смесях «металл-полимер» и «металл/оксид металла-полимер», но и продемонстрирована высокая детонационная способность материалов данного класса [19.138].
Предыдущая << 1 .. 232 233 234 235 236 237 < 238 > 239 240 241 242 243 244 .. 309 >> Следующая
Реклама
 
 
Авторские права © 2010 PiroChem. Все права защищены.