Synteza i zastosowanie wodorku glinu jako składnika paliw rakietowych

• Autorzy: Zygmunt B. , Pietrzykowski A. , Jurkowski J. , Lipiński M. , Dębski A.

Warianty tytułu

EN

The Synthesis of the Aluminum Hydride and its Application in Composite Propellants

• Konferencja: Naukowe aspekty techniki uzbrojenia i bezpieczeństwa. Międzynarodowa Konferencja Uzbrojeniowa (9. ; 25-28.09.2012 ; Pułtusk, Polska)
• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki pracy dotyczące opracowania mokrej syntezy (bezciśnieniowej) wodorku glinu. Związek ten jest interesujący dla techniki magazynowania wodoru, ponieważ zawiera 10% masowych łatwo wydzielanego wodoru. Jako dodatek energetyczny do heterogenicznych paliw rakietowych powoduje wzrost impulsu właściwego paliwa do 300 sekund. Opisano metodę otrzymywania wodorku glinu i sposób stabilizacji produktu. Wykonano próbki paliwa rakietowego z dodatkiem 10% wodorku glinu i zmierzono wybrane właściwości balistyczne – ciepło spalania i prędkość palenia.

EN

Results of the research focusing on the wet synthesis of aluminum hydride (AlH3) were summarized. The compound is the object of interest in hydrogen storage due to its high concentration of hydrogen (10,1% by mass). Composite propellants containing 20-25% of AlH3 can achieve high specific impulse, up to 300 seconds. In the paper the synthesis of the compound is described and the key stabilization method is underlined. The scanning electron microscopy picture of the crystals were shown. The stabilized form of the AlH3 were used to prepare samples of composite propellants and their basic parameters were measured. AlH3 as an ingredient of composite propellants significantly increases the heat of combustion and the rate of burning.

Słowa kluczowe

PL

paliwa heterogeniczne; wodorek glinu; właściwości balistyczne

EN

composite propellant; aluminum hydride; ballistic properties

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Problemy Mechatroniki : uzbrojenie, lotnictwo, inżynieria bezpieczeństwa
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, Nr 1 (11)
• Strony: 87--96
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., il., wykr.

Twórcy

autor

Zygmunt B.

autor

Pietrzykowski A.

autor

Jurkowski J.

autor

Lipiński M.

autor

Dębski A.

• Wydział Mechatroniki i Lotnictwa, Wojskowa Akademia Techniczna, ul. Gen. S. Kaliskiego 2, 00-908 Warszawa

Bibliografia

• [1] Zygmunt B., Dębski A., Badania fizycznej struktury prochu czarnego i heterogenicznych paliw rakietowych, Przemysł Chemiczny, nr 4, s. 533-536, 2011.
• [2] DeLuca L. T., Burning of aluminized solid rocket propellants: from micrometric to nanometric fuel size, Proceedings of Intern. Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotechnics, Beijing, China, pp. 277-289, 2007.
• [3] Lempert D., Manelis G., Influence of heat release value and gaseous combustion products content on energetic parameters of solid composite propellants, Proceedings of Intern. Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotechnics, Kunming, China, pp. 234-243, 2009.
• [4] DeLuca L. T. et al., Physical and ballistic characterization of AlH3 -based space propellant, Aerospace Science and Technology, vol. 11 (1), pp. 18-25, 2007.
• [5] DeLuca L. T., Burning of aluminized solid rocket propellants: from micrometric to nanometric fuel size, Proceedings of Intern. Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotechnics, Beijing, China, pp. 277-289, 2007.
• [6] Graetz J., Reilly J. J., Węgrzyn J., Metal hydrides for hydrogen storage, Cambridge J. Online, 2008.
• [7] Turley J. W., Rinn H. W., Cristal structure of aluminum hydride, Inorg. Chem., no. 8, pp. 18-27, 1969.
• [8] Brinks H. W., Istad-Lern A., Hauback B. C., Mechanochemical Synthesis and Crystal Structure of α‘-AlD3 and α-AlD3, J. Phys. Chem. B, vol. 110 (51), 25833-37, 2006.
• [9] Brinks H. W., Langley W., Jensen C. M., Graetz J., Reilly J. J., Hauback B. C., Crystal structure of α-AlD3, J. Alloys Compd., vol. 433 (1-2), pp. 180-183, 2007.
• [10] Yartys V. A., Denys R. V., Maehlen J. P., Frommen C., Fichtner M., Bulychev B. M., Emerich H., Surface changes of AlH3 during the hydrogen desorption, Inorg. Chem., vol. 46 (4), pp. 1051-55, 2007.
• [11] Brinks H. W., Browns C., Jensen C. M., Graetz J., Reilly J. J., Hauback B. C., Experimental and computational investigation of AlH3, J. Alloys Compd., vol. 441 (1-2), pp. 364-367, 2007.
• [12] Stecher O., Wiberg E., Lithium Aluminum Hydride, Aluminum Hydride and Lithium Gallium Hydride, Ber., 75B, 2003-09, 1942.
• [13] Finholt A. E., Bond A. C. jr., Schlesinger H. I., Lithium Aluminum Hydride, Aluminum Hydride and Lithium Gallium Hydride, J. Am. Chem. Soc., vol. 69 (2), 1199, 1947.
• [14] Li H. et al., Preparation and Characterization of Alane Complexes for Energy Applications, J. Phys. Chem. C, vol. 114 (7), pp. 3318-3322, 2010.
• [15] Baranowski B., Tkacz M., The equilibrium between solid aluminum hydride and gaseous hydrogen, Z. Phys. Chem., vol. 135 (3), pp. 27-34,
• [16] Paskevicius M., Sheppard D. A., Buckley C. E., The Mechanochemical synthesis of magnesium hydride nanoparticles, Alloy J. Compd., vol. 487 (1-2), pp. 370-376, 2009.
• [17] Lempert D. et al., Energetic characteristics of solid composite propellants and way of energy increasing, Proceedings of the 9th Seminar on New trends in research of energetic materials, Pardubice, Czech Republic, pp. 169-180, 2006.