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 »   Вниз
  Печать  
Автор Тема: Составы с высокой скоростью горения  (Прочитано 15074 раз)
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« : 04 Январь 2013, 02:19:38 »

Мое случайное открытие сподвигло на открытие темы. Литой состав:

нитрата калия (НК)  -       41,8%

нитрат кальция (НКа) -    29%

нитрат натрия  (НН)    -    14,6%

уголь (У) еловый (Е)   -    14,6%

в моих экспериментах показывает показывает феноменально высокую скорость горения, 45 мм/с при  0,1 МПа.

Все попытки изменить состав, как то, поменять уголь на березовый, изменить соотношение нитратов к увеличению скорости не приводят. Не пробовал только нитрат лития и уголь из бальсы. Возникло подозрение, что он по своему уникальный. Одна из причин этого феномена видимо во внутренней пористости угля.

Отсюда возникают вопросы для обсуждения:

1. Какие подобные составы существуют? Условно будем считать, что нижний предел для ТОС с высокой скоростью горения 10 мм/с при  0,1 МПа

2. Причины высокой скорости горения? Заранее исключаем макропористые составы, составы с капиллярами и т.п. Один из интереснейших теоретических  вопросов это максимально возможная скорость горения для монолитных составов.

3. Области применения. Мой сабж родился как топливо для торцевых РД, но могут быть и другие области применения.

Из книги Б.Т.Ерохин, "Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ", с.313 нашел, что воспламенительные составы "двигатель в двигателе":

1. B + KNO3 выделяет в два раза больше энергии, чем ДМ, горит 10 мм/с при  0,1 МПа

2. Al + KCLO4 горит 10 мм/с при  0,1 МПа, скорость горения сильно зависит от давления

3. Zr + BaCrO4 горит 70 мм/с при  0,1 МПа, скорость горения мало зависит от давления. Легко воспламеняется, низкая теплота горения.

4. Al + CuO горит 40 мм/с при  0,1 МПа, состав устойчив к нейтронам

ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #1 : 04 Январь 2013, 06:21:30 »

Перерыл весь литературный мусор, который есть. Данных мало, но кое что интересно.

Шидловский, Основы пиротехники, с.276 :  B +  BaCrO4 50 мм/с

Бахман,_Горение гетерогенных конденсированных систем,  с 63 : Стифнат свинца 270 мм/с , не зависит от давления

с.138       микронный W + KClO4 : 200 мм/с

с.153      0,1 мкм  Al + Fe2O3 :        50 мм/с


Military and Civilian Pyrotechnics, Herbert Ellern с 207 ,  http://en.wikipedia.org/wiki/Pyrotechnic_initiator

Pyrofuze  300 мм/с  , экзотическая реакция AL + Pd:

Цитировать
Palladium-clad aluminium wires can be used as a fuse wire, known as Pyrofuze. [9] The reaction is initiated by heat, typically supplied by electric current pulse. The reaction begins at 600 °C, the melting point of aluminium, and proceeds violently to temperature of 2200-2800 °C. The reaction does not need presence of oxygen, and the wire is consumed.

Quarrycord 450 мм/с  (здесь смутные представления о составе www.pyrobin.com/files/pyrotechnica%20xi.pdf)

Цитировать
thermite based Ensign Bickford quarry cord (approximately 18 inches/second), brown Imperial Chemical Industries igniter cord (approximately 8 inches/second)






ДТ

Пирорепутация: +1/-1
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 57
« Ответ #2 : 04 Январь 2013, 11:39:37 »

Мое случайное открытие сподвигло на открытие темы. Литой состав:

нитрата калия (НК)  -       41,8%

нитрат кальция (НКа) -    29%

нитрат натрия  (НН)    -    14,6%

уголь (У) еловый (Е)   -    14,6%

в моих экспериментах показывает показывает феноменально высокую скорость горения, 45 мм/с при  0,1 МПа.

Все попытки изменить состав, как то, поменять уголь на березовый, изменить соотношение нитратов к увеличению скорости не приводят. Не пробовал только нитрат лития и уголь из бальсы. Возникло подозрение, что он по своему уникальный. Одна из причин этого феномена видимо во внутренней пористости угля.

Отсюда возникают вопросы для обсуждения:

1. Какие подобные составы существуют? Условно будем считать, что нижний предел для ТОС с высокой скоростью горения 10 мм/с при  0,1 МПа

2. Причины высокой скорости горения? Заранее исключаем макропористые составы, составы с капиллярами и т.п. Один из интереснейших теоретических  вопросов это максимально возможная скорость горения для монолитных составов.

3. Области применения. Мой сабж родился как топливо для торцевых РД, но могут быть и другие области применения.

Из книги Б.Т.Ерохин, "Теория внутрикамерных процессов и проектирование РДТТ", с.313 нашел, что воспламенительные составы "двигатель в двигателе":

1. B + KNO3 выделяет в два раза больше энергии, чем ДМ, горит 10 мм/с при  0,1 МПа

2. Al + KCLO4 горит 10 мм/с при  0,1 МПа, скорость горения сильно зависит от давления

3. Zr + BaCrO4 горит 70 мм/с при  0,1 МПа, скорость горения мало зависит от давления. Легко воспламеняется, низкая теплота горения.

4. Al + CuO горит 40 мм/с при  0,1 МПа, состав устойчив к нейтронам
Какая температура плавления у состава, удобно ли заливать в корпус ракеты такой состав с 14% угля?
ФхФ
Administrator

Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 3734
« Ответ #3 : 04 Январь 2013, 13:38:14 »

Кстати с бором я тест делал, только с хлоратом http://youtu.be/asqg7QPHoXk  http://youtu.be/6Ebhu7wuj_I
можно и с НК проверить
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #4 : 04 Январь 2013, 17:24:20 »

Кстати с бором я тест делал, только с хлоратом http://youtu.be/asqg7QPHoXk  http://youtu.be/6Ebhu7wuj_I
можно и с НК проверить

Ссылка не работает! А скорость? Интересно, что бор явный лидер в таких ТОС. Диспергирование должно привести к лучшим результатам, может даже на порядок.

Из перечисленных составов интригует палладий. Он какой то парадоксальный металл окислитель, и водород "окисляет", и алюминий.

[Какая температура плавления у состава, удобно ли заливать в корпус ракеты такой состав с 14% угля?

130С ! Роль кальция и натрия судя по всему сводится только к понижению Тпл, не более. Должен признать, что расплав с ЕУ вязковат, но задо очень долго не застывает, как и карамель. Застывает примерно при 105С, переохлаждение расплава. Практически это карамель наоборот. И чем лучше перетерт ЕУ, тем более он вязкий, тем выше скорость горения. ЕУ от рождения очень рыхлый по причине меньшей плотности. Однако, с покупным березовым углем (БУ) расплав очень жидкий, сам уголь компактный. Перетирание БУ не приводит к изменению характеристик топлива, что очень даже хорошо для воспроизводимости. Скорость стабильно 20 мм/с, что для торцевика более чем достаточно. А вот скорость горения при высоких давлениях пока не изучена, но предполагаю максимум 500 мм/с.
« Последнее редактирование: 04 Январь 2013, 17:26:29 от ajet »
ФхФ
Administrator

Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 3734
« Ответ #5 : 04 Январь 2013, 18:54:42 »

ссылке намеренно не кликабелдьные, копировать надо и в браузер вставлять, просто это видео на форуме уже есть в разделе фото-видео ТОСов
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #6 : 04 Январь 2013, 19:15:47 »

На ютюбе видео удалено. Состав впечатляет. Но не понятно, там горение переходит во вспышку?
Rom-Zecs

Пирорепутация: +1/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 55
« Ответ #7 : 14 Январь 2013, 03:05:14 »

Эвтектик значит, 130градусов, так получается что он плавится значительно легче чем обычный чп и горение идет в расплаве селитры. А сосновый уголь видимо хорош тем что смола при нагревании, в процессе изготовления угля, дает очень мелкий углерод
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #8 : 14 Январь 2013, 04:07:22 »

Эвтектик значит, 130градусов, так получается что он плавится значительно легче чем обычный чп и горение идет в расплаве селитры. А сосновый уголь видимо хорош тем что смола при нагревании, в процессе изготовления угля, дает очень мелкий углерод

Еловый уголь действительно очень легкий, дает при растирании пушистую массу, в отличие от березового. Но видимо и его внутренняя пористость выше. Планирую сделать уголь из бальсы. Визуально расплава при горении не видно, но видимо да. Но тут есть какие то тонкости. Замена НК на более легкоплавкий НН в эвтектике приводит к ингибированию горения, всего 2 мм/с. Судя по всему, НК в силу каких то уникальных особенностей является уникальным для угля окислителем. Чтобы не загромождать форум (по совету ФхФ), сделал сводный отчет здесь:

https://www.exploders.us/forum/4/
Гекс
Пиротехник*

Пирорепутация: +13/-1
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 291
« Ответ #9 : 23 Январь 2013, 15:57:54 »

Было дело давно смешал 2,4Динитрофенол с марганцовкой и кидал по чутку в печь, толи отскочил шлак толи сама смесь пыхнула = Ожог сплошным волдырём большого и указательного пальцев...Не рекомендую повторять, я был молод и хотелось всё быстрей.... Но горение смеси очень бодрое...... :focus:
ФхФ
Administrator

Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 3734
« Ответ #10 : 23 Январь 2013, 16:42:44 »

Вот вспомнил про состав резорцин-берта, если не забуду то сниму на выходных, но горит довольно шустро, реагирует на удар, и даже если просто пестом надавить то щелкает :)

ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #11 : 27 Январь 2013, 20:26:42 »

Чтобы не потерялось:

http://piroforum.info/aketotoee/oo-o-otoe-aket/160/

Цитировать
Наиболее  сильно  катализирующий  эффект   проявляется  в смесях    сахар- KNO3,  менее  сильно  фруктоза- KNO3.
   наибольший  эффект дает добавка   красной кровяной  соли.  При сохранении  той вязкости,  которая меня устраивала удалось получить скорость горения  0,63  см/сек. Однако   этот тип катализатора имеет некоторые нюансы в приготовлении,  например при перегреве смеси происходит НЕОБРАТИМОЕ увеличение вязкости топлива,  что приводит к практически полной  его непригодности к  снаряжению, поэтому данный тип катализатора требует очень  деликатного приготовления топлива со строгим  соблюдением температурных и временных рамок.  Оптимальное   введение  красной кровяной  соли не более 0,25% от  общего веса    в пересчете на Fe2 O3.


http://piroforum.info/aketotoee/dvigateli_dlya_raket/40/

Цитировать
Вообще,  скорость горения  классической сахарной  карамели   около 0,5  см/сек,  хотя  уже  сейчас  разработаны  более  технологичные   НИЗКОПЛАВКИЕ топлива  на  смеси  сорбит+ фруктоза  + KNO3  +    особый  катализатор,  которые  спокойно  дают    скорость горения  при атмосферном  давлении  от  10  до 15  мм/сек.  А  это очень  приличная  скорость,  которая  позволяет   конструировать  короткие  движки 

ФхФ
Administrator

Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 3734
« Ответ #12 : 27 Январь 2013, 20:29:22 »

Как и обещал отснял видео берта-резорцин
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #13 : 01 Февраль 2013, 06:26:28 »

Модифицировал свой "белый порох", взяв вместо ацетата натрия ацетат калия.

Нитрат кальция водн 2 г  + ацетат калия 0,91 г, растворялось в небольшом объеме воды, прокаливалось до 290С. При этом смесь частично плавится, вспыхивает при 320С с хлопком как малиновый порох, однако! В порошке и гранулах состав после охлаждения сгорает очень быстро, иногда с хлопком. Но что не понравилось, трудно воспроизвести скорость горения. Иногда горит со вспышкой, иногда очень быстро с хлопком - при комнатной температуре. Брусок из расплава, если удается отлить, горит со скоростью 10 мм/с.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #14 : 03 Февраль 2013, 14:39:57 »

Интересное исследование:

http://www.noiv.ru/articles/art1/

В верхней строчке приведены данные для хлората натрия плюс полиэтилен в виде порошка (ХН+ПЭП), во второй - для хлората натрия плюс полиэтилен в виде трубок – слоевая система (ХН+ПЭТ) и в третьей – для слоевой системы с добавкой 9,1% хлорида натрия (ХН+ПЭТХ).

состав           м/с
ХН+ПЭП        721
ХН+ПЭТ        19,2
ХН+ПЭТХ       24,2


ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #15 : 03 Февраль 2013, 23:49:00 »

Из книги "Хлоратные и перхлоратные" нашел состав:

ХК 74,6%  +  5,5% нитронафталитна + 5% касторового масла + 14,9% крахмала горит со скоростью 117 мм/с

а

ХК 80%  +  12% нитронафталитна + 8% касторового масла а горит со скоростью 2-5  мм/с

Наконец то измерил скорость горения малинового пороха!

Выложил дорожку в  длинной 600 мм, шириной 3 мм, высотой 2 мм.  Сгорело за 1 секунду: получается 600 мм/с.

 
zenith
Пиротехник*

Пирорепутация: +17/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 607
« Ответ #16 : 05 Февраль 2013, 01:51:48 »

а какого нитронафталина - моно, ди, три?
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #17 : 05 Февраль 2013, 03:41:04 »

с.90 , написано просто нитро- . Правда забыл, какой образуется при нитровании, кажется альфа.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #18 : 05 Февраль 2013, 09:39:59 »

Малиновая карамель.

Давно мечтал это исследовать. Нитрат калия НК, Сорбит С, аскорбиновая кислота АК, окись железа ОЖ.

НК 2г, С 1,33г  -                   2,5 мм/с        НК 2г, С 1,33г, ОЖ 0,05г  -                   5 мм/с       пластичная консистенция

НК 2г, С 0,67г, АК 0,46г   -  3,7 мм/с        НК 2г, С 0,67г, АК 0,46г,ОЖ 0,05г   -  6,8 мм/с    пластичная консистенция

НК 2г, С 0,39г, АК 0,69г   -  9,4 мм/с        НК 2г, С 0,39г, АК 0,69г,ОЖ 0,05г   -  17 мм/с    не рыба ни мясо, пластичность плохая, появляется хрупкость

НК 2г,  АК 0,92г                 -  18 мм/с        НК 2г,  АК 0,92г,ОЖ 0,05г               -   32 мм/с

Предпоследний состав настоящая сахарная карамель, твердая при застывании. Последний черный как уголь, ввод ОЖ начинает разлагать состав, шашка пористая и хрупкая.. Остальные составы с АК начинают желтеть в расплаве при 140С, разлагаться при 170С, и вспыхивать при 220С.

Пробовал менять АК на аскорбинат железа в разных составах. Тоже горит, но медленней раза в 2-3 чем составы с АК.
ajet

Пирорепутация: +4/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 233
« Ответ #19 : 10 Февраль 2013, 04:53:07 »

Пришла идея получить уголь не из бальсы, а из винной  пробки.  Уголь получается на редкость легкоплотный, плотность 0,03 , выход  из 9,31 -> 2,35 грам угля.

Дымный порох с ним получается на ура, не сравнить с березовым углем. 

Сделал традиционный свой состав  Нк 2г, Нка 2г, НН 0,7г, У 0,7.  Затирается эта пышная массы угля в расплав невероятно трудно, но прессованием (а эвтектики долго сохраняет карамельные свойства) удается сделать увы не расплав, но пластичную массу, которую можно прессовать. Сюрприза не было, горит со скоростью 25 мм/с. Маленькие кусочки бешено вращаются и летают во время горения.

Состав кажется относительно мало гигроскопичен, наверное из=за огромной поверхности угля.
Страниц: 1 2 3 4 »   Вверх
  Печать  

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

© 2018 piroforum.info Копирование материалов сайта запрещено.