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 26599 раз)
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« : 25 Март 2010, 17:27:10 »

Горячельющиеся «полудымные» пороха
и эвтектические монотоплива на основе нитрата аммония


В основе горения «полудымного» пороха (ПДП) лежит известный эффект вспышки угля в расплаве селитр. Но приготовить безводные нитратно-угольные суспензии можно. Горячельющиеся высокоплотные заряды ПДП можно разливать на бумаге, потом разламывать тонкие пластины в пороховые элементы. Можно заливать в корпус ракеты, потом формировать канал (вставляем омасленный карандаш). Работоспособность близка к бездымному пороху – по результатам отстрела из ружья. Скорость горения без катализаторов близка к «карамельному» топливу. Добавки сорастворимых перхлоратов (NH4ClO4, КClO4) и, в особенности, добавки катализаторов увеличивают скорость горения в 2-3 раза и более. Найден способ гидрофобизации зарядов.
НЕДОСТАТОК: высокая пожароопасность производства. НЕЛЬЗЯ ГОТОВИТЬ БОЛЬШИЕ ОБЪЁМЫ!!! :angry: Если перегреть смесь (после добавки горючих компонентов), будет вспышка или тепловой взрыв, можно остаться без глаз!!! Переплавлять готовый ПД тоже нельзя – по этой же причине! Переплавлять можно только сплавы окислителей. Проводить опыты следует с расплавами массой не более 50 г!
В отличие от известных рецептур дымного («серного» или «чёрного») пороха в составе ПДП отсутствует сера. В отличие от  «бессерного» пороха – 2/3 нитратов металлов (калиевой или натриевой селитр) замещены на нитрат аммония (аммиачную селитру, АС), не дающего твёрдых остатков при сгорании. Дымообразование пороховых композиций невелико, а сила нитратных (неалюминизированных) композиций лишь несколько уступает пироксилиновым порохам, но дешевле на 2 порядка.
В отличие от известных смесевых порохов и смесевых твердотопливных композиций, эвтектическая матрица ПДП является «твёрдым раствором»:
типа сплав «нитраты + уротропин» или
типа «нитраты + порошок углей».

ОСНОВНАЯ ИДЕЯ РЕЦЕПТУР (2003 г): для получения ПДП нужно диспергировать горючее вещество в жидком безводном окислителе. Для этого нужны эвтектики окислительных солей. Например, чистая «аммиачка» (АС) плавится при 169 0С. Смесь АС/NaNO3 79/21 – уже при 121 0С. А тройная смесь селитр: АС/NaNO3/KNO3 70/20/10 – при 114 0С. Вблизи температуры начала кристаллизации в окислительный сплав вводится порошок углей (нагрев убираем!!), суспензия перемешивается и разливается в формы. Добавка угольных порошков – 20% (сверх 100%). Отверждённые нитрато-угольные дисперсии с «нерастворимым» угольным порошком характеризовались лёгкостью воспламенения и неожиданно высокой скоростью сгорания (быстрее, чем порошковые смеси). Полудымный порох нужно «варить», а не «толочь»!
БАЗОВЫЙ СПЛАВ НИТРАТНОГО ОКИСЛИТЕЛЯ:
NH4NO3 – 70-75%
NaNO3   –  18-20%
KNO3     –   7-10%
Смесь этих селитр (технические продукты) в данном соотношении существует в виде прозрачного подвижного расплава в области тройной эвтектики с температурой кристаллизации около 114 0С. Присутствие калиевой селитры KNO3 существенно увеличивает твёрдость и прочность отверждённых отливок.
 ПРОдолжение во вложении

* Копия Полудымный порох.doc (57.5 КБ - загружено 2044 раз.)
Ozone
Пиротехник*

Пирорепутация: +100/-32
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1510
« Ответ #1 : 28 Март 2010, 20:36:34 »

Интересно. :book2:
уФФ

Пирорепутация: +17/-6
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 298
« Ответ #2 : 29 Март 2010, 00:06:16 »

и вправду интересно, только вот это как "...скорость горения близка к скорости горения карамельного топлива..." 1.4-1.5 мм/с это вроде как, далеко не карамель   :undecided: даже без катализатора?!,
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #3 : 01 Апрель 2010, 05:53:53 »

По моим наблюдениям, скорость горения ПДП растёт с давлением довольно быстро - из-за частично пористой массы (если перегреть с катализатором, то плотность снижается - за счёт газовых включений).
Более важная проблема - КАК уменьшить т.пл. эвтектического окислителя. Есть идея сплавить с фенол-формальдегидной смолой (если расплав будет смешиваться со смолой)...
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #4 : 01 Апрель 2010, 05:58:48 »

Пробовал заменить уголь на гексацианоферрат калия (красная кровяная соль) - ни фига не растворяется в жидком сплаве... Как катализатор, эта соль, может, и пойдёт. Как горючее - нетушки.
Кто знает, сколько в фенол-формальдегидных смолах воды? И где достать?
Unknown
Гость


« Ответ #5 : 03 Апрель 2010, 00:33:46 »

 катализатором является не сам гексоцианоферрат калия,  а мелкодисперсный оксид  железа,  который образуется  в результате  его разложения  на молекулярном  уровне.    Попробуй добавить красный сурик.  Если будет эффект хоть какой,  то есть  смысл заморачиваться  с  ГФК,  а если нет,  то забей.  И вот еще  что... ГФК надо очень мелко измельчать с шаровухе  .Ступка и кофемолка не рулит  ,если  хочешь хороший эффект получить.
  Если скорость горения  меньше 2,5  мм/сек  у топлива  выйдет,  то   ничего не выйдет.    Тяга плохая будет.
« Последнее редактирование: 03 Апрель 2010, 00:36:32 от Unknown »
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #6 : 03 Апрель 2010, 11:29:54 »

Дык, понимаю я всё про оксид железа. Гексацианоферраты - КАЛОРИЙНАЯ горючка. Кстати, сам оксид железа III ЯВЛЯЕТСЯ катализатором (проверял), хоть и похуже, чем MnO2. Селитры я не сушу и не измельчаю, т.к. они сами плавятся. Роданиды - да, они снижают т. пл., (и даже серу содержат! Сера нужна для связывания щелочных металлов!), но гигроскопичны... Тут надо поработать. Кто-то растворял хоз.мыло в расплаве АС(!) :witch:
Хочу снизить т.кр. Не очень удобно работать за 110 С. Перхлораты много дефицитнее селитр. Есть идея делать СУСПЕНЗИЮ калийной селитры и угля в плаве...
ПОЧЕМУ уважаемые пиротехники считают скорость горения 2 мм/с неприемлемой? С учётом примерно одинаковой энергетики с "карамелькой", газообразование ПДП выше почти в 3 раза. Поэтому тяга ПДП будет эквивалентна скорости горения "карамельки" 4-5 мм/с (при прочих равных условиях). Да и зависимость скорости горения от давления никто не проверял. Я мерял скорость в сгонах. Думаю, что шашка ПДП (с катализатором MnO2) в ракете гореть будет с близкой скоростью к "карамельке". А тяга одинаковых зарядов будет различаться в 2-3 раза.
Приеду из ком-ки, продолжу опыты. Уезжаю на 3 недели... 
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #7 : 03 Апрель 2010, 12:52:44 »

Пробовал в твой сплав добавлять тиомочу, как ни странно такой расплав можно сильно нагревать не опасаясь вспышки. Ему явно не хватает твердой фазы т.к. не захотел гореть от звездки на нитрате бария с ПАМом, с углем должно хорошо гореть. Я расчитал состав расчитанный на полное образование сульфидов металлов и сгорание угля до СО. Состав на 100г эвтектики 12г тиомочи и 12г угля, впринципе при таком колличестве угля плав должен быть еще текучим. Вот только одна проблема - сейчас угля нет, а делать лень, мож завтра куплю.
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #8 : 03 Апрель 2010, 14:41:55 »

Тиомоча - это интересно! Насколько понижается тем-ра кристаллизации плава селитр?
Не горит с тиомочой - это потому, что вся теплота расходуется на ПЛАВЛЕНИЕ. А вот уголь в расплаве селитр горит прекрасно.
Кстати, более 8-10% древесного угля в плаве делают его нетекучим. 15% древесного угля (сверх 100% расплава) - это вязкая "каша". Поэтому я добавлял 10% древесного (таблетки аптечного) и 10% каменного угля (сверх 100%). Такая смесь горит устойчивее всего.  Но влияние добавки тиомочи на горение угля - интересно! Может, взаправду скорость горения возрастёт...
Ещё одна мысль. В 60%-ой азотке растворяется АС - как в воде. Подумал, что если селитры плавить с добавкой ~10% азотки, то т-ра крист. должна здорово снизиться. Если уголь не будет самовозгораться (нитроваться?), то, может быть, "кислый" порох гореть будет лучше... Кстати, если в плав селитр добавлять 2-3% воды, то на горении угля это не сказывается.
Сахароза в насыщенном растворе АС в азотке растворяется, но медленно темнеет...
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #9 : 06 Апрель 2010, 09:35:03 »

Поэкспериментировал еще. Значит так, древесный уголь если сначала замочить с аммиачкой, а потом высушить, то сверх 100г смеси(сюда же входит сокристаллизованная с углем аммиачка) вмешуется 30г угля и плав не теряет текучести. Тиомоча понижает Ткрист но не так как моча, есть плюс - сплав малогигроскопичен. 3 раза делал без катализатора, но толку мало - максимум расплавленный огненный шарик по пороху шипя катается, а когда спадает с куска горение прекращается. Незнаю, мож селитра слишком влажная была.
Lim

Пирорепутация: +45/-23
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 555
« Ответ #10 : 08 Апрель 2010, 19:55:35 »

Пригоден ли такой порох для стрельбы?
Что означает скорость горения мм/с по сравнению с дымным, который горит мгновенно?
Митя

Пирорепутация: +19/-35
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 286
« Ответ #11 : 08 Апрель 2010, 23:16:32 »

ооо я с уротропином сплавлял и МАНом. Да, горело прекрасно с Ал в обоих случаях но через жидкую фазу а это не есть хорошо. С уротропином, треххлористым хромом и Ал лучше всего горело. В ракеты не совал, времени небыло.
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #12 : 09 Апрель 2010, 12:05:19 »

Проведя несколько я сделал несколько выводов. Для устойчивого горения смесей необходимо что бы температура вспышки угля была ниже температуры плавления большей части смеси, либо температура разложения окислителя должна быть как можно ближе к температуре плавления смеси, либо быть ниже ее. Первый случай неосуществим т.к. вспышка произойдет раньше плавлеия, либо уголь загорится при добавлении, второй вариант становится возможным при добавлении катализаторов. Первый вариант был реализован добавлением 10% воды к смеси калийка/натрийка/АС - 40/10/50, с водой состав становится жидким при 80-90 градусах, безводный превращается в жидкую кашу ок. 140 градусов. Единственный минус в том что приходится добавлять слишком много угля (30г на 100г плава) и при этом смесь становится нетекучей, сегодня постараюсь часть угля заменить на тиомочу. Полученный плав, после сушки в духовке, горит без плавления с большим газовыделением и форсом пламени, скорость горения не определял, но по-видимому ок. 3мм/сек. Забивал в ракету - горит хорошо, когда догорал глухой состав, я сопло упер в железяку, так через секунду газами оторвало перетяжку с соплом, так что скорость горения под давлением сильно возрастает.   
Митя

Пирорепутация: +19/-35
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 286
« Ответ #13 : 11 Апрель 2010, 00:34:17 »

интересно))))) а если вместо угля другое горючее - уротропин ( тока не надо там воды в смеси, он в МАН превращается) например или алюминий или их смеси?
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #14 : 12 Апрель 2010, 13:46:16 »

Растворимое горючее неприемлимо, т.к. невозможно подпалить такую вещь, энергии достаточно лишь на плавление состава и совсем недостаточно для устойчивого разложения селитры, поэтому в топливе должна преобладать твердая фаза. Я испытал состав 50г 50/50 АС/калийка плюс 15г угля - скорость горения прессованого 2мм/с с большим газовыделением. Отпразную день рожденья на неделе и попробую ракету заделать.
Ozone
Пиротехник*

Пирорепутация: +100/-32
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 1510
« Ответ #15 : 13 Апрель 2010, 12:21:06 »

Калийка в этой смеси тоже не очень хорошо. Помните, что она требует энергии извне для своего разложения.

В идеале было бы использовать только Аммиачку и твёрдое топливо (горящее в твёрдой фазе). Возможно это уголь, некоторые высшие углеводы (целлюлоза/крахмал), возможно алюминиевая пудра. Так же могут быть добавки - катализаторы.

Как смесь себя ведёт с серой?
Corpse
Специалист

Пирорепутация: +16/-2
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 357
« Ответ #16 : 13 Апрель 2010, 13:02:27 »

Калийка в этой смеси тоже не очень хорошо. Помните, что она требует энергии извне для своего разложения.

В идеале было бы использовать только Аммиачку и твёрдое топливо (горящее в твёрдой фазе). Возможно это уголь, некоторые высшие углеводы (целлюлоза/крахмал), возможно алюминиевая пудра. Так же могут быть добавки - катализаторы.

Как смесь себя ведёт с серой?

Калийка конечно требует энергии для разложения, но при разложении выделяется энергии намного больше, так что добавление ее оправдано. Если брать исключительно аммиачку, то частицы угля всю ее не смогут поглотить. Серу добавлять не пробовал, даж не знаю нужна ли она там вобще.
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #17 : 23 Апрель 2010, 06:24:31 »

Калийка в этой смеси тоже не очень хорошо. Помните, что она требует энергии извне для своего разложения.

В идеале было бы использовать только Аммиачку и твёрдое топливо (горящее в твёрдой фазе). Возможно это уголь, некоторые высшие углеводы (целлюлоза/крахмал), возможно алюминиевая пудра. Так же могут быть добавки - катализаторы.

Как смесь себя ведёт с серой?

С серой не пробовал - по той причине, что т.пл. серы низкая. Кроме того, есть опасность окисления серы в серную к-ту, что уж вовсе нехорошо...
А вот с гексахлорбензолом (вместо серы) попробую. Раньше, помню, хорошо горели смеси на натриевой селитре с алюминием и гексахлорбензоле (до NaCl), правда, там хлорорганика наличествует в продуктах...
Митя

Пирорепутация: +19/-35
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 286
« Ответ #18 : 28 Апрель 2010, 11:36:12 »

мм... есть мысль. а что если в качестве горючего использовать нитрат гуанидина и нитро гуанидин. так же можно исп цианамид,ацетамид и его нитрат, их смеси с нитратами натрия и калия.
ПиротехЪник

Пирорепутация: +2/-0
Оффлайн Оффлайн

Сообщений: 17
« Ответ #19 : 28 Апрель 2010, 13:06:23 »

C нитратом гуанидина и ацетамидом пробовал - не горит, только плавится, а если добавить туда древ.уголь, скорость горения всё равно меньше, чем с чистым углём. С нитрогуанидином гореть должно. В теории горения известно, что порошок АС с нитрогуанидином горит при н.у. Вчера пробовал сплав АС с нитратом триэтиламина 1:1 - суспензия горит хорошо, даже, кажется, быстрее, чем с углём. Но нитраты аминов очень гигроскопичные. За сутки кристаллы расплываются на воздухе.
Так что без активированного угля пока - никак...
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.