Katalityczny efekt nanocząstek Fe₂O₃ na spalanie heterogenicznego stałego paliwa rakietowego PBAN/NH₄ClO₄/HMX/Al

• Autorzy: Florczak B. , Cudziło S.

Warianty tytułu

EN

Catalytic effect of nano Fe₂O₃ on burning rate of aluminized PBAN/AP/HMX composite propellant

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono wyniki badań heterogenicznego paliwa rakietowego PBAN/NH₄ClO₄/HMX/Al zawierającego nano i mikrocząstki Fe₂O₃ lub ferrocen w roli katalizatora. Nanoproszek Fe₂O₃ był otrzymywany przez redukcję azotanu żelaza za pomocą alkoholu poliwinylowego w warunkach niskotemperaturowej syntezy spaleniowej. Zbadano morfologię i mikrostrukturę składników. Przeprowadzono obliczenia termodynamiczne i zmierzono prędkość spalania w bombie Crawforda. Stwierdzono, że katalityczny wpływ nanoproszku Fe₂O₃ na liniową prędkość spalania jest porównywalny z wpływem ferrocenu.

EN

In the present work, aluminized PBAN/AP/HMX composite propellants containing nanometer and micrometer sized Fe₂O₃ as well as ferrocene as catalysts were tested. Fe₂O₃ nanopowders were prepared by the sol-gel auto-combustion method using polyvinyl alcohol as a gelating agent (and fuel) and iron nitrate as an oxidizer and a precursor of iron oxide. The morphology and microstructure of the components and propellant samples were determined. Thermodynamic calculations were performed and burning rates were measured using the Crawford strand burning technique. It was stated that the catalytic effect of the F₂O₃ nanopowder on the burning rate is comparable with that of ferrocene.

Słowa kluczowe

PL

paliwo rakietowe; nano Fe2O3; efekt katalityczny; prędkość spalania

EN

nano Fe2O3; aluminized composite propellant; catalytic effect; burning rate

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 58, nr 4
• Strony: 187--195
• Opis fizyczny: Bibliogr. 9 poz., tab., wykr.

Twórcy

autor

Florczak B.

autor

Cudziło S.

• Instytut Przemysłu Organicznego, 03-236 Warszawa, ul. Annopol 6

Bibliografia

• [1] N. Kubota, Propellants and Explosives, Thermochemical Aspects of Combustion, Wiley-VCH, Weinheim, 2007.
• [2] Z. Ma, F. Li, H. Bai, Effect of Fe2O3/AP composite particles on thermal decomposition of AP and on burning rate of the composite propellant, Propellants, Explos., Pyrotech., 31, 6, 2006, 447-451.
• [3] P. R. Patil, V. N. Krishnamurthy, S. S. Joshi, Diffferential scaning calorimetric study of HTPB based composite propellants in presence of nano ferric oxide, Propellants, Explos., Pyrotech., 31, 6, 2006, 442-446.
• [4] F. Pekel, E. Pinardag, A. Türkan, An investigation of the catalytic effect of iron(III) oxide on the burning rate of aluminized HTPB/AP composite propellant, 26th International Annual Conference of ICT, Karslrue, 61.1-10, 1995.
• [5] D. Buczkowski, B. Florczak, T. Sałaciński, Some properties of a composite propellant premix, Proceedings of the 9th Seminar new trends in research of energetic materials, Pardubice, 2006, 507-512.
• [6] G. P. Sutton, O. Biblarz, Rocket Propulsion Elements, Seventh Edition, John Willey & Sons, New York, 2001.
• [7] V. N. Huff, S. Gordon, V. E. Morell, General method and thermodynamic tables for computation of equilibrium composition and temperature of chemical reactions, NASA-Report 1037, 1951.
• [8] F. J. Zeleznik, S. Gordon, An analytical investigation of three general methods of calculating chemical equilibrium compositions, NASA-TN D-473, 1960.
• [9] L. Chen, J. Xu, D. A. Tanner, R. Phelan, M. Van der Meulen, J. D. Holmes, M. A. Morris, One step synthesis of stoichiometrically defined metal oxide nanoparicles at room temperature, Chem. Eur. J., 15, 2009, 440-448.