Otrzymywanie i badanie właściwości żeli rezorcynowo-formaldehydowych impregnowanych chloranem (VII) i azotanem (V) amonu

• Autorzy: Cudziło S. , Trzciński W. A. , Kiciński W.

Warianty tytułu

EN

Preparation and characterization of resorcinol-formaldehyde gels impregnated with ammonium chlorate (VII) and nitrate (V)

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Otrzymano nanostrukturalne materiały wybuchowe w wyniku polikondensacji rezorcyny i formaldehydu w wodnych, stężonych roztworach chloranu (VII) i azotanu (V) amonu. Uzyskane żele gwałtownie zamrażano, a następnie poddawano liofilizacji w celu usunięcia rozpuszczalnika. Zbadano mikrostrukturę kompozytów, zmierzono ich wrażliwość na bodźce cieplne i mechaniczne, sprawdzono zdolność do detonacji, a także oszacowano podstawowe parametry detonacyjne na drodze obliczeniowej.

EN

Energetic nano-composites were prepared via polycondensation of resorcinol and formaldehyde in concentrated solutions of ammonium chlorate(VII) and nitrate(V) in water. The obtained gels were rapidly frozen and next freeze-dried. The microstructure of the resulting composites was studied using scanning electron microscopy as well as some of their explosive properties were experimentally determined, i.e., the sensitivity to mechanical and thermal stimuli, sensitivity to detonation. Detonation parameters of the explosives were calculated using Cheetah code.

Słowa kluczowe

PL

nanostrukturalne materiały wybuchowe; synteza zol-żel; właściwości wybuchowe

EN

energetic nano – composites; sol-gel; freeze – drying; sensitivity; mechanical stimuli

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 3
• Strony: 259--273
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Cudziło S.

autor

Trzciński W. A.

autor

Kiciński W.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, 00-908 Warszawa, ul. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] U. Teipel ed., Energetic Materials - Particle Processing and Characterization, Wile-VCH, Weinheim, Germany, 2005.
• [2] A. Pivkina, P. Ulyanova, Y. Frolov, S. Zavyalov, J. Schoonman, Nanomaterials for heterogenous combustion, Propellants, Explos. Pyrotech., 2004, 29, 39.
• [3] T. M. Tillotson, L. W. Hrubesh, R. L. Simpson, R. S. Lee, R. W. Swansiger, L. R. Simpson, Sol-gel processing of energetic materials, J. Non-Cryst. Solids, 1998, 225, 358.
• [4] T. M. Tillotson, A. E. Gash, R. L. Simpson, L. W. Hrubesh, J. H. Satcher, Jr., J F. Poco, Nanostructured energetic materials using sol-gel methodologies, J. Non-Cryst. Solids, 2001, 285, 338.
• [5] A. Gash, J. Satcher, R. Simpson, B. Clapsaddle, Nanostructured energetic materials with sol-gel chemistry, Materials Research Society Fall Meeting, Boston, MA, USA, 2003.
• [6] H. J. M. Gruenbauer, J. Broos, R. van Voorst, US Patent 6,527,825 B1, 2003.
• [7] A. E. Gash, J. H. Satcher, Jr., R. L. Simpson, Strong akaganeite aerogel monoliths using epoxides: synthesis and characterization, Chem. Mater., 15, 2003, 3268.
• [8] A. Gash, J. Satcher, R. Simpson, Monolithic nickel(II) based aerogels using an organic epoxide: the importance of the counterion, J. Non-Cryst. Solids, 350, 2004, 145.
• [9] B. W. Asay, S. F. Son, J. R. Busse, D. M. Oschwald, Ignition Characteristic of metastable intermolecular composites, Propellants, Explos. Pyrotech., 29, 2004, 216.
• [10] S. H. Kim, M. R. Zachariah, Enhancing the rate of energy release from nanoenergetic materials by electrostatically enhanced assembly, Adv. Mater., 16, 2004, 821.
• [11] S. Valliappan, J. Swiatkiewicz, J. P. Puszynski, Reactivity of aluminum nanopowders with metal oxides, Powder Technology, 156, 2005, 164.
• [12] A. Prakash, A. V. McCormick, M. R. Zachariah, Tuning the reactivity of energetic naoparticles by creation of a core shell nanostructure, Nano Lett., 5, 2005, 1357.
• [13] K. B. Plantier, M. L. Pantoya, A. E. Gash, Combustion wave speed of nanocomposite Al/Fe2O3: the effects of Fe2O3 particle synthesis technique, Combust. Flame, 140, 2005, 299.
• [14] A. Prakash, A. V. McCormik, M. R. Zachariah, Synthesis and reactivity of a super reactive metastable intermolecular composite formulation of Al/KMnO4, Adv. Mater., 17, 2005, 900.
• [15] M. Schoenitz, E. L. Dreizin, Consolidated energetic nanocomposites: mechanical and reactive properties, 36th International Annual Conference of ICT, 133.1-11, Karlsruhe, Germany, 2005.
• [16] R. L. Simpson, T. M. Tillotson, L. W. Hrubesh, US Patent 6,986,819 B2, 2006.
• [17] R. L. Simpson, T. M. Tillotson, L. W. Hrubesh, A. E. Gash, Nanostructured energetic materials derived from sol-gel chemistry, 31st International Annual Conference of ICT, 35.1-7, Karlsruhe, Germany, 2000.
• [18] B. C. Tappan, T. B. Brill, Thermal decomposition of energetic materials 85: cryogels of nanoscale hydrazinium diperchlorate in resorcinol - formaldehyde, Propellants, Explos. Pyrotech., 28, 2, 2003, 72.
• [19] Jun Li, Thomas B. Brill, Nanostructured energetic composites of CL-20 and binders synthesized by sol-gel methods, Propellants, Explos. Pyrotech., 31, 1, 2006, 61.
• [20] B. C. Tappan, T. B. Brill, Thermal decomposition of energetic materials 86: cryogel synthesis of nanocrystalline CL-20 coated with cured nitrocellulose, Propellants, Explos. Pyrotech., 28, 2003, 223.
• [21] R. L. Simpson, R. S. Lee, T. M. Tillston, L. W. Hrubesh, R. W. Swansiger, G. A. Fox, US Patent 6,666,935 B1, 2003.
• [22] L. Zhao, B. J. Clapsaddle, J. H. Satcher, Jr., D. W. Schaefer, K. J. Shea, Integrated chemical systems: the simultaneous formation of hybrid nanocomposites of iron oxide and organo silsesquioxanes, Chem. Mater., 17, 2005, 1358.
• [23] R. L. Simpson, R. S. Lee, T. M. Tillston, L. W. Hrubesh, R. W. Swansiger, G. A. Fox, US Patent 6,893,518 B1, 2005.
• [24] S. Cudziło, W. Kiciński, W. Trzciński, Termochemiczna analiza kompozycji zawierających organiczne żele i nieorganiczne utleniacze, Biul. WAT, 57, 1, 2008, 173.
• [25] R. W. Pekala, Organic aerogels from the polycondensation of resorcinol with formaldehyde, J. Mater. Sci., 1989, 24, 3221.
• [26] N. Kubota, Propellants and Explosives, Termochemical Aspects of Combustion, Wiley-VCH, 113, Weinheim, 2007.
• [27] H. E. Kissinger, Reaction kinetics in differential thermal analysis, Analytical Chemistry, 29, 11, 1957, 1702.
• [29] R. Meyer, J. Kohler, A. Homburg, Explosives, Wiley-VCH, Weinheim, 2002.
• [30] R. Kocklenberg, B. Mathieu, S. Blacher, R. Pirard, J. P. Pirard, R. Sobry, G. Van den Bossche, Texture control of freeze - dried resorcinol - formaldehyde gels, J. Non-Cryst. Solids, 225, 1998, 8.