2 / 11
С.В. Шибанов, Д.А. Ягодников, В.И. Сарабьев, Г.А. Данилова, В.С. Качаун
2
Инженерный журнал: наука и инновации
# 10·2016
ставов с добавками ультра- и нанодисперсных порошков фторида
натрия (УДФН) и оксидов железа (УДОЖ-К и УДОЖ-Э) с удельной
площадью поверхности
S
уд
>10 м
2
/г. Дисперсность частиц горючего и
окислителя для всех составов составляла ~60…70 мкм.
Порошки УДФН и УДОЖ-К были получены по криохимической
вакуумсублимационной технологии в университете «МАМИ» [3], а
порошок УДОЖ-Э — по технологии электродуговой плазменной пе-
реконденсации в Военной академии РВСН им. Петра Великого [4].
Порошок УДОЖ-К получен нагреванием выше температуры разло-
жения (250…350 °С) ультра- и нанодисперсного нитрата железа (III),
изготовленного аналогично порошку УДФН. Основные физико-
химические свойства добавок [5, 6] представлены в табл. 1.
Таблица 1
Основные физико-химические свойства применяемых добавок
Вещество
Молярная
масса, г/моль
Массовая доля
фтора, %
Плотность,
г/см
3
Температура
плавления
°С
кипения
LiF
25,94
73,2
2,64
849
1 700
NaF
41,99
45,2
2,79
996
1 700
MgF
2
62,30
61,0
3,13
1263
2 250
CaF
2
78,08
48,7
3,18
1418
2 500
ZnF
2
103,38
36,8
4,84
872
1 505
BaF
2
175,34
21,7
4,83
1370
2 250
NiF
2
96,70
39,3
4,63
1283
1 474
AlF
3
83,98
67,9
3,07
1280 (возг.)
−
FeF
3
112,84
50,5
3,87
1027
1 327
Na
3
AlF
6
209,94
54,3
2,90
1009
1 200 (разл.)
Fe
2
O
3
159,69
−
5,25
1565 (разл.)
−
Влияние добавок на скорость горения состава исследовались с
применением цилиндрических образцов диаметром 20 мм, заброни-
рованных по боковой поверхности и одному из торцов. Образцы бы-
ли изготовлены методом глухого прессования и имели коэффициент
уплотнения 0,95…0,97. Подготовленные образцы испытывали в ге-
нераторе ГД-2М при фиксированных значениях избыточного давле-
ния, создаваемого постоянным наддувом воздуха в камеру генерато-
ра. Время горения состава определяли по изменению давления
р
в
камере генератора в процессе горения образца.
Значения скорости
U
0,1
,
U
2,0
,
U
7,0
горения составов, содержащих
1 % указанных добавок, соответственно при атмосферном давлении,
давлениях 2,0 и 7,0 МПа и полученные законы скорости горения вида
U
0
p
ν
для этого диапазона значений давлений приведены в табл. 2.
Коэффициент
Z
показывает степень увеличения скорости горения
относительно базового (без добавок) варианта при давлениях 2,0 и
7,0 МПа. Для количественной оценки степени изменения скорости
горения при изменении давления определено отношение
U
7,0
/
U
2,0
,
обозначенное как η. Эффект действия добавок представлен на рис. 1.