Добро пожаловать, Гость. Пожалуйста, войдите или зарегистрируйтесь.
Войти

Все материалы форума размещены в ознакомительных целях. Администрация сайта не несет ответственности за их содержание и последствия их практического применения. Ответственность за содержание материалов несут их авторы.
Правила для пользователей Пиротека
Страниц: « 1 2 3 4 5 »   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Горячельющийся полудымный порох на эвтектиках АС  (Прочитано 25943 раз)
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #60 : 21 Декабрь 2012, 20:51:03 »

Еще раз перепроверил состав:

НК 2г, НКа (в расчете на водн) 2г, НН 0,7г , уголь 0,7г.

Для березового угля (покупной) как и без, так и после обработки паром получается стабильно 20-25 мм/с. Интересно, что березовый уголь при перетирании дает достаточно компактный порошок. При замешивании получается достаточно подвижный расплав. Горит ровно без сопель, остается после сгорания мелкий порошок.

Еловый уголь при перетирании дает рыхлый пористый порошок, сразу видно отличие от березы. При замешивании получается достаточно вязкий расплав! Горит со скоростью 30-35 мм/с. В отличие от березы, тщательное перетирание угля повышает скорость горения до 40-45 мм/с.

Так что на мой взгляд для воспроизводимых результатов лучше брать березовый уголь, благо его и делать не нужно, а для торцевика скорость горения более чем.

Для интереса можно попробовать уголь из бальсы, у него рекордно низкая плотность.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #61 : 22 Декабрь 2012, 15:15:49 »

Приготовил эвтектику НК 2г, НН 1,7 г, еловый уголь 0,6 г . с Тпл 220С.  Интересно, что состав абсолютно не гигроскопичный. Как писал ранее, шашки из нее не сделал.

Пытался модифицировать сорбитом:

1. НК 2г, НН 1,7 г, еловый уголь 0,3 г, сорбит 0,7 г

2. НК 2г, НН 1,7 г, сорбит 1,4 г

Интересно, что состав 2 в отличие от сорбитовой карамели очень твердый и прочный, абсолютно не гигроскопичный. Сорбит снижает Т затвердевания эвтектики до 140С, образуя раствор при 180С. Но, абсолютно не хочет гореть! Интересно, что кальциевая эвтектика дает традиционную карамель, которая горит со скоростью 1-2 мм/с.
1 тоже не хочет гореть!! Иногда состав удается поджечь, но видно, что горение идет только потому, что по поверхности бегают капельки расплава. И это при том, что аналогичный состав с углем и кальциевой эвтектикой горит со скоростью 10 мм/с.

Вывод. Эвтектика окислителя и восстановителя видимо порочна сама по себе. Все плавится одновременно, и выплевывается из зоны горения. В этом видимо секрет нитрата кальция и кальциевой карамели от Pashok.

Или окислитель, или восстановитель должны оставаться твердыми когда другой компонент начинает плавиться и разлагаться.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #62 : 22 Декабрь 2012, 20:53:00 »

В продолжении темы. Интересно, а как собственно с сабжами реагирует нитрат кальция сам по себе.

НКа 4г, сорбит 1,2 г:  расплав застывает при 140К, более менее обезвоживается при 180С. Образуется стекловидная карамель, скорость горения 4 мм/с. Попытки модифицировать ацетатом ничего хорошего не дают.

НКа 4г, сорбит 0,6 г, еловый уголь 0,25 г: расплав очень вязкий, скорость  горения 0,7 мм/с, к удивлению.

Эта тенденция находятся в полном противоречии НК-НКа эвтектикой, где ввод угля повышает скорость с 2 до 10 мм/с.

То есть, роль кальция очень не однозначна. В принципе, уголь в эвтектикой НК-НН тоже горит хорошо, 30 мм/с, только Тпл слишком высока, 220С, да и из расплава очень трудно сделать монолитную шашку. Думаю, можно предположить, что НКа прекрасно дружит с сорбитом, но плохо с углем.

Так что из эвтектик напрашивается нитрат лития, это у меня следующее в плане.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #63 : 24 Декабрь 2012, 03:25:53 »

С подачи Casa пытался расшевелить АС.

1. Стехиометрия с канифолью. Сама по себе не горит,зато прекрасно вспыхивает на раскаленной плитке.

2.  Стехиометрия с аскорбиновой кислотой + 5% оксалата железа. Еще хуже.

3. АС 2г + нитрит калия +0,2г + 0,4 г сорбит. Тоже убожество.

4. АС 2г +0,1г йода + 0,4 г сорбит. Тоже самое.

В общем, на халявку не расшевелить. В отличие от перхлората АС разлагается по другому механизму, да еще при низкой температуре, что способствует сублимации АС из зоны горения как собственно топлива. При горении таких составов явственно чувствуется аммиак, например.

Тем не менее, кто то над этим работает, тема актуальна!

http://www.referun.com/n/himicheskaya-sovmestimost-nitrata-ammoniya-s-nekotorymi-komponentami-energeticheskih-kondensirovannyh-sistem
http://forums.airbase.ru/2002/11/p207477.html
http://www.dissercat.com/content/khimicheskaya-sovmestimost-nitrata-ammoniya-s-nekotorymi-komponentami-energeticheskikh-konde

Цитировать
Б. А. Лурье, Чжан Ляньшен

Кинетика и механизм термического разложения порошкообразного
нитрата аммония под влиянием сажи


Обнаружено сильное (более чем на семь порядков) увеличение скорости
разложения твердого нитрата аммония под влиянием сажи.

Цитировать
Если обычно НА довольно стабилен даже в расплавленном состоянии (tal = 170°С), то в смеси с картоном, бумагой и некоторыми другими материалами его распад способен сильно самоускоряться за сравнительно короткое время ( мин) уже при 130 - 140°С, то-есть по химической стойкости он начинает уступать даже нитроэфирам [9,11].

Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/khimicheskaya-sovmestimost-nitrata-ammoniya-s-nekotorymi-komponentami-energeticheskikh-konde#ixzz2FusVaC7V

Цитировать
Показано, что химическая стойкость композиции способна сильно снижаться тогда, когда реализуются условия для интенсивного химического превращения нитрата аммония в нитрит.

Научная библиотека диссертаций и авторефератов disserCat http://www.dissercat.com/content/khimicheskaya-sovmestimost-nitrata-ammoniya-s-nekotorymi-komponentami-energeticheskikh-konde#ixzz2FusxAm13

Искать видимо нужно где здесь.

С подачи Casa пыталсяделать эвтектики мочевины с нитратами. Глухо, получается только бело-молочная смесь, не более.

ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #64 : 24 Декабрь 2012, 04:17:42 »

Об проблемах и перспективах топлива на АС:

http://pirotehnika1.ucoz.ru/forum/5-38-1

Цитировать
РТ-МАНСИАЛ-1 (Самое лучшее по воспламеняемости и стабильности горения) скорость горения при атмосферном давлении 2мм/сек
НА-58%
НН-2% /для окраски пламени/
ПАП-1 15%
магний 10%
силикон нейтральный однокомпонентный(строительный) 15%

http://bufferengine-culibin777.blogspot.ru/2009/04/blog-post.html
"Буферный двигатель"

Тоже идея, инициировать горение АС другим источником пламени.

Еще ссылки АС как альтернатива ПХА:
http://www.wickmanspacecraft.com/psan-i.html   Магний ускоряет скороать горения в 2 раза.
http://www.nakka-rocketry.net/anexp.html  Сайт Ричарда Накки с обзором экспериментов
Цитировать
A24 Propellant
AN 68 %
Neoprene 11 %
Aluminum powder 17 %
Sulfur 4 %
http://www.space-rockets.com/
http://www.nichropulse.com/index.php?option=com_content&id=84&Itemid=115
Цитировать
Есть целый ряд добавок, связующих веществ и методов, которые значительно повысить производительность ANCP питание в средних размеров ракеты. Некоторые из них включают в себя: с помощью очень тонкой сетки магния (1000mesh), добавив небольшое количество перхлората аммония и, возможно, металлический провод

http://www.google.com/patents/US6913661
http://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/prep.200800060/pdf
http://www.eucass-proceedings.eu/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&url=/articles/eucass/abs/2009/01/eucass1p81/eucass1p81.html

Интерес явный есть, народ работает, но похоже результат пока никого не устраивает.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #65 : 03 Январь 2013, 01:58:03 »

Вот пожалуй в тему:

http://forums.airbase.ru/2001/11/t19787,2--karamelnoe-bespokojstvo.html#p214747
Цитировать
NH4NO3 имеет относительно низкую температуру плавления 169С и образует ещё более низкоплавкие смеси: NH4NO3-KNO3 (13.6 % KNO3), 156.5C, NH4NO3-NaNO3 (20.5 % NaNO3), 120.8C, NH4NO3-KNO3-NaNO3 (66.5-12.5-21.0 %), 118.5C. Ясно, что легкоплавкое связующее - это хорошо при производстве, но нехорошо при горении в двигателе, однако учитывая положительный опыт карамели на основе сорбита (температура плавления 112С), я решил попробовать. К расплавленным смесям нитратов я добавлял разные горючие, изучал их стабильность в расплаве, отливал мелкие заряды, пробовал горение. Испытаны: активированный уголь, вата, бумага, древесная мука, сахар, сорбит, крахмал, мука, желатин, поливиниловый спирт, карбоксиметилцеллюлоза (клей КМЦ). Из этих смесей наиболее удачной оказалась NH4NO3-KNO3-мука 72.5-11.4-16.1% (стехиометрическая смесь). Мука набухает в расплаве и частично растворяется, образуется не очень густая жидкость типа жидкого киселя, которая легко заливается в любую форму. При остывании образуется очень прочный заряд, правда, хрупкий. Наверное, это похоже на карамель (я её не делал).
Вот этот состав я и испытал. Тестовый двигатель: стальная труба с толщиной стенки 5 мм, внутренний диаметр 35 мм, на торцах - две толстенные заглушки на резьбе, сопло без профилирования, просто дырка. Заряд - циллиндрическая шашка диаметр 34 мм, длина 58 мм, центральный канал 13 мм, горит в канале и на торцах. Масса 63.2 г, плотность 1.41 (мало !). Диаметр сопла 4.5 мм.
Воспламенитель: таблетка чёрного пороха диаметр 34 мм, толщина 5 мм, расположена над топливом с 2-3 мм зазором.
Всё это очень солидно выглядело, но горело аж 117 секунд.
После этого я пробовал разные катализаторы, нашёл, что при добавлении солей меди, железа и др. происходит самовоспламенение расплава.
Oxirane
Специалист

Пирорепутация: +5/-1
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 193
« Ответ #66 : 05 Январь 2013, 03:00:43 »

Я что-то не пойму, сплав кальциевки и уксуснокислого натрия, что реально не гигроскопичный?
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #67 : 05 Январь 2013, 03:30:00 »

Я что-то не пойму, сплав кальциевки и уксуснокислого натрия, что реально не гигроскопичный?

В натуре  :biggrin:

Такая же хрень наблюдается для  карамели на эвтектике сорбит+НН+НК. Получается абсолютно сухая прочная пластмасса, которая правда отказывается гореть в натуре  :biggrin:

Лучше подскажите. будут ли бромиды и иодиды калия активировать АС? Интересная задача, но подходов нет простых. Casa предлагал канифоль, но такой состав трудно раскочегарить в ракетном движке. Возможно, что канифоль подобна скипидару, который воспламеняется с азоткой. Была еще идея добавить генератор сероводорода, может сера+уротропин, может роданид или сульфид. Кажется все упирается обычно в эффективное окисление аммиака окислами металлов, но может раскочегарить это с другого конца. Перхлорат аммония при разложении дает хлор, а с ним "шутки плохи".
casa
Модератор раздела

Пирорепутация: +44/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1087
« Ответ #68 : 05 Январь 2013, 03:41:37 »

эммм я про канифоль тогда имел в виду как связующее)
раскочегаривал я солями хрома
 как же комплексами железа
« Последнее редактирование: 05 Январь 2013, 03:43:14 от casa »
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #69 : 05 Январь 2013, 03:54:59 »

эммм я про канифоль тогда имел в виду как связующее)
раскочегаривал я солями хрома
 как же комплексами железа

Думаю канифоль тоже участвует! Она той же природы, что и скипидар. По крайней мере на раскаленной плитке это здорово хлопает. Может, канифоль чем то заменить?

Интересно, что к аскорбиновой кислоте АС достаточно толерантна. При нагреве до 200С не хлопает, как НК. Получается карамель со скоростью горения 4 мм/с.
« Последнее редактирование: 05 Январь 2013, 03:58:24 от ajet »
Oxirane
Специалист

Пирорепутация: +5/-1
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 193
« Ответ #70 : 05 Январь 2013, 04:01:38 »

эммм я про канифоль тогда имел в виду как связующее)
раскочегаривал я солями хрома
 как же комплексами железа

Может красная кровяная соль подойдёт как катализатор? Заодно и частично в роли топлива будет выступать.
Oxirane
Специалист

Пирорепутация: +5/-1
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 193
« Ответ #71 : 05 Январь 2013, 04:12:43 »

Цитировать
Думаю канифоль тоже участвует! Она той же природы, что и скипидар. По крайней мере на раскаленной плитке это здорово хлопает. Может, канифоль чем то заменить?

Интересно, что к аскорбиновой кислоте АС достаточно толерантна. При нагреве до 200С не хлопает, как НК. Получается карамель со скоростью горения 4 мм/с.
Канифоль состоит в основном из смоляных кислот (главным образом абиетиновой). Может какие-то соли этих кислот благоприятнее скажутся на свойствах топлива? Например та же кальциевая соль или медная.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #72 : 05 Январь 2013, 19:17:43 »

Может красная кровяная соль подойдёт как катализатор? Заодно и частично в роли топлива будет выступать.

Оказывается, это пробовал ФхФ для состава АС 85%, уголь10%, ККС 5%

http://www.youtube.com/watch?v=9eiNfDCii8o

Интересно, как это будет работать в чистом виде, без угля?

Интересно, что с НК это вспыхивает:

http://explodder.info/tos/page4.html


Канифоль состоит в основном из смоляных кислот (главным образом абиетиновой). Может какие-то соли этих кислот благоприятнее скажутся на свойствах топлива? Например та же кальциевая соль или медная.

Конечно ошибся сгоряча. Тем не менее, возникла идея модифицировать восстановитель связку таким образом, чтобы она либо активировала азотную кислоту, либо связывала аммиак при разложении АС. Скажем, может какой нибудь гипотетический хелат меди или твердый полиэпоксид связывал бы аммиак в нелетучий амин. То есть, модификация топлива в процессе газификации.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #73 : 07 Январь 2013, 06:55:43 »

Хорошая обстоятельная статья про АС

http://elib.altstu.ru/elib/books/Files/pv2011_04_01/pdf/164popok.pdf

Рекорд горения с о-карбораном - 2 мм/с, что неплохо. Может быть, пойдет порошкообразный бор?
ФхФ
Administrator

Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 3735
« Ответ #74 : 07 Январь 2013, 14:53:40 »

Оказывается, это пробовал ФхФ для состава АС 85%, уголь10%, ККС 5%[/size]

http://www.youtube.com/watch?v=9eiNfDCii8o

Интересно, как это будет работать в чистом виде, без угля?

Конечно ошибся сгоряча. Тем не менее, возникла идея модифицировать восстановитель связку таким образом, чтобы она либо активировала азотную кислоту, либо связывала аммиак при разложении АС. Скажем, может какой нибудь гипотетический хелат меди или твердый полиэпоксид связывал бы аммиак в нелетучий амин. То есть, модификация топлива в процессе газификации.

Ну проверил я без угля, так без него никак  :pardon:
Пришлось добавить к смеси АС/ККС 78/22 немного угля и только в таком виде оно смогло хоть как то загореться

вот как оно горит с небольшой добавкой угля
http://youtu.be/u63HW7c6bz0
угля там минимум, если учесть что всего состава было сделано 10г то примерно 1,5г. угля и добавил
Ну и небольшой тест в трубке
http://youtu.be/jMxQ2jQJ1Dk
Поджигал специально горячим фитилем, в итоге пришлось поджигать зажигалкой
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #75 : 07 Январь 2013, 19:04:00 »

Спасибо за информацию! Особенно убедителен был ролик с ККС+АС  без угля (забыл только скопировать ссылку из чата, к сожалению) Действительно,  АС стоит особняком среди прочих окислителей, и задача расшевелить его для ракетного топлива потянет на докторскую и патенты.  Но судя по всему, подходов нет, и вряд ли предвидеися.
790

Пирорепутация: +1/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 40
« Ответ #76 : 07 Январь 2013, 22:46:10 »

В качестве катализатора для аммиачки можно использовать окись железа. Вот примеры фонтанов:
http://www.youtube.com/watch?v=8PRfx1c3lbI
http://www.youtube.com/watch?v=Ol1vU8mvd1E
http://www.youtube.com/watch?v=ZMD53wIFLK8
http://www.youtube.com/watch?v=86twJIVyBrM
Здесь ещё есть составы для экспериментов:
http://candypaper.land.ru/tests.htm
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #77 : 08 Январь 2013, 00:41:14 »

А скорость? На парафине впечатляет.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #78 : 09 Январь 2013, 20:29:17 »

По статье "Полудымный порох" провел исследование системы АС + НК без катализатора.

АС 76%, НК 14 % получается эвтектика с Тпл = 128С. С

АС 50%, НК 50%, получаются комки.

С углем (стехиометрия) оба состава горят одинаково.

При 180С начинается самовоспламенение. Горение идет без пламени, с выделением дыма и аммиака. Иногда тление переходит в яркое горение с искрами. Судя по всему, здесь присутствуют две стадии горения. Одна само поддерживающаяся реакция разложения, вторая окисления аммиака. Причем первая и идет со скоростью 0,5 мм/с. Судя по всему она лимитирующая.
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #79 : 11 Февраль 2013, 15:17:23 »

Уважаемые коллеги!
После долгого перерыва зашёл на сайт, и вот- новые данные по своему  "полудымному" пороху (ПДП)!  :fly:
Спасибо за новые идеи и их развитие! (Хоть и не я, наверное, был здесь самым первым...)
Очень интересные составы ПДП на кальциевой селитре (Са-Н) в сплавах с натриевой (Na-H) и калиевой (K-H). Возможно, что высокая тем-ра плавления окислителя способствует высокой скорости сгорания угля (уменьшаются первичные теплопотери на плавление вблизи фронта горения). Но для меня наиболее интересен ПДП именно на основе аммиачки (АС). Будет ниже температура сгорания (больше газов), и больше уд.импульс.
Кстати, способ гидрофобизации ПДП - покрытие всей поверхности состава отработанным маслом. Возможно, что присадки в масле ориентируются гидрофобными "хвостами" наружу (как в эмульсиях), способствуя защите от воды. Составы даже с безводной кальц.селитрой (Са-Н) расплываются при хранении только летом в жаркие дни. Безводную кальциевую селитру изготовить легко - выпаривая кристаллогидрат.
Данные по легкоплавким БЕЗВОДНЫМ эвтектикам на основе АС:
АС/Nа-Н = 79,5/20,5 - 121 С;
АС/Nа-Н/К-Н = 70/20/10 - 115 С.
И, наконец, САМАЯ легкоплавкая эвтектика (с ней ещё не пробовал) -
АС/Са-Н/Na-H = 67/22/11 - 105 С.
Введение K-H должно ещё понизить т.пл. четверного нитратного сплава (градуса на 3-4).
Кальциевая селитра, как окислитель, заметно эффективнее КАЛИЕВОЙ и чуть лучше - НАТРИЕВОЙ селитр. У кальциевой селитры КБ = +48,8% (у Na-H КБ = +47,1%, у K-H КБ = +39,6%).
Лучший стабилизатор сгорания заряд ПДП - тонкая стальная сетка, помещённая в камеру "рулончиком". Правда, сетка должна быть достаточно редкой, чтобы плав ПДП мог пролиться сквозь сетку до конца. На раскалённой при сгорании сетки частицы расплава ПДП легко догорают, не вылетая из камеры сгорания. Камеру (с сеткой) перед заливкой заряда целесообразно подогреть до 100-120 С.
Возможно, что в самой легкоплавкой эвтектике с Ca-H и Na-H (105 С) удастся вводить добавки наиболее эффективного катализатора - хроматы аммония или калия (правда, хромат кальция должен выпадать в осадке).
Чрезвычайно форсирует горение ПДП добавка нитрата цинка. Однако нитрат цинка нельзя освободить от кристаллизационной воды, а при даже малом нагреве акт.уголь пенится и воспламеняется. Возможно, цинк можно добавить в виде хромата...
Литиевая селитра с аммиачкой образуют эвтектику 40/60 с т.пл. около 95 С (плавил давно, возможно, нитрат Li был не совсем сухим).
Стоит отметить, что опыты с изготовлением ПДП НЕБЕЗОПАСНЫ. Необходимо защищать хотя бы глаза (очки). Ожоги на руках заживут, на глазах - вряд ли...
Отверждённые заряды спавов с Cа-H ОЧЕНЬ твёрдые (и хрупкие).
Спасибо за внимание, всем - удачи!
С уважением, =Андрей М. (г.Кемерово)



Страниц: « 1 2 3 4 5 »   Вверх
  Печать  

Powered by SMF 2.0.13 | SMF © 2006-2008, Simple Machines LLC

© 2018 piroforum.info Копирование материалов сайта запрещено.