ajet
Пирорепутация: +4/-0
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
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: 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) 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
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
Сообщений: 3826
|
|
« 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
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
Сообщений: 3826
|
|
« 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
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
Сообщений: 56
|
|
« 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
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
Сообщений: 293
|
|
« 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......
|
|
|
|
ФхФ
Administrator
Пирорепутация: +65/-3
Оффлайн
Сообщений: 3826
|
|
« 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
Сообщений: 233
|
|
« Ответ #11 : 27 Январь 2013, 20:26:42 » |
|
Чтобы не потерялось: http://piroforum.info/aketotoee/oo-o-otoe-aket/160/ 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/ 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
Сообщений: 3826
|
|
« Ответ #12 : 27 Январь 2013, 20:29:22 » |
|
Как и обещал отснял видео берта-резорцин
|
|
|
|
ajet
Пирорепутация: +4/-0
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
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
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
Сообщений: 607
|
|
« Ответ #16 : 05 Февраль 2013, 01:51:48 » |
|
а какого нитронафталина - моно, ди, три?
|
|
|
|
ajet
Пирорепутация: +4/-0
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
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
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.
|
|
|
|
|