Головна

Принциповий склад СРТТ і призначення компонентів

  1. I. Прочитайте текст. Складіть словник невідомих вам термінів,
  2. I.5.3) Складові частини Зводу Юстиніана (загальна характеристика).
  3. II. Поняття права, його соціальне призначення.
  4. III. Порядок включення до складу комісії незалежних експертів
  5. IV. Складання здавальних списків.
  6. Z ВИЗНАЧЕННЯ СКЛАДУ управлінських СПОСОБНОСТЕЙ 527
  7. А) Перепідготовка керівного складу.

СРТТ - це багатокомпонентна композиція, кожен компонент якої виконує конкретну і важливу роль незалежно від його змісту в рецептурі.

2.7.1.1 Окислювачі

Роль окислювача в СРТТ багатофункціональна, але перш за все він є постачальником активного (вільного) окисляє агента (O2, F2). Крім того, окислювач має великий вплив на щільність і обсяг газоподібних продуктів горіння палива, так як вводиться до складу до 70,0-72,0% і визначає токсичність продуктів горіння.

Роль окислювача можуть виконувати солі азотної кислоти (нітрати), солі хлорної кислоти (перхлорати) і нітросполуки органічних речовин. При їх розкладанні виділяється певна кількість активного окисляє агента [57].

У таблиці 5 представлені реакції розкладання деяких окислювачів і зміст в них вільного кисню у відсутності горючих компонентів.

Таблиця 5 - Реакції розкладання окислювачів

 Хімічна формула окислювача  реакція розкладання  Кількість кисню в 1 кг на 1 кг речовини  Розчинність в воді в грамах на 100 г розчину
 при 20 ° С  при 100 ° С
 KClO3  2KClO3 = 2KCl + 3O2  0,39
 NaClO3  2NaClO3 = 2NaCl + 3O2  0,45
 KClO4  KClO4 = KCl + 2O2  0,46  1,7
 NaClO4  NaClO4 = NaCl + 2O2  0,52
 NH4ClO4  2NH4ClO4 = 4H2O + Cl2 + + 2O2 + N2  0,34 -
 KNO3  KNO3 = K2O + N2 + 2,5O2  0,40
 NaNO3  2NaNO3 = Na2O + N2 + + 2,5O2  0,47
 NH4NO3  NH4NO3 = 2H2O + N2 + + 0,5O2  0,2

Вимоги, що пред'являються до окислювача:

1. Максимальний вміст вільного (активного) окисляє агента (O2, F2) - Не менше 30% і легке виділення його при горінні палива.

2. Мінімальна теплота освіти. Чим вона менша, тим вище значення одиничного імпульсу палива

J = 9,3264 D

де D = Qобр. прод. горіння - Qобр. вих. компонентів.

3. Стабільність властивостей при температурі переробки, зберігання і експлуатації виробів. Окислювач не повинен розкладатися і змінювати свого агрегатного стану.

4. Окисник повинен мати: хорошу адгезію до сполучній-пальному; мінімальну чутливість до механічних впливів; максимальну щільність; широку сировинну базу і низьку вартість.

5. Він повинен поєднуватися без хімічної взаємодії і виділення газоподібних продуктів в процесі змішування паливної маси при зберіганні і експлуатації виробів.

У таблиці 6 наведені деякі властивості солей і нітросполук органічних речовин, які можуть виконувати роль окислювача СРТТ.

Виходячи з перерахованих вимог, що пред'являються до окислювача, і аналізу фізико-хімічних властивостей, представлених в таблиці 6, можна зробити наступні рекомендації:

1. З точки зору змісту активного окисляє агента найбільш виграшно виглядають перхлорати нитрония, нитрозила, літію і нітрат літію, але жоден з них не знайшов застосування в СРТТ, так як сильно гігроскопічна, а перхлорати нитрония і нитрозила нестійкі.

2. Оскільки робочим тілом в ракетному двигуні є газоподібні продукти горіння палива, то найбільш вигідно за обсягом газоподібних продуктів, що утворюються при розкладанні, застосування нітрату амонію (0,980 м3/ Кг). Але він гігроскопічний і має низький вміст вільного кисню (20%). Нітрат амонію знайшов при-трансформаційних змін в якості окислювача в складах для порохових акумуляторів тиску. Заряди невеликі за розмірами і їх можна зберігати в герметично закривається тарі або поліетиленових пакетах.

3. Важливим показником для компонентів СРТТ є щільність, так як вона визначає показник вагового якості ракетного двигуна. Максимальну щільність мають солі барію, але при їх розкладанні виділяється невеликий обсяг газоподібних продуктів. Вони широко застосовуються для виготовлення піротехнічних виробів, так як самі і їх оксиди надають полум'я інтенсивне зелене забарвлення.

За комплексом показників в якості окислювача СРТТ знайшов широке застосування перхлорат амонію, хоча і виділяє при розкладанні невелика кількість вільного кисню (34%).

Таблиця 6 - Фізико-хімічні властивості солей і нітросполук органічних речовин

 Наіменованіеокіслітеля  Хімічна формула  Молекулярна маса  Щільність, г / см3  Температура плавлення, ° С  Обсяг газів, що виділяються при розкладанні 1 кг речовини, м3  Кількість вільного кисню,%  Фізична стабільність і хімічна стійкість
 Нітратлітія  LiNO3  69,0  2,38  0,568  58,0  дуже гігроскопічний
 нітрат натрію  NaNO3  85,0  2,20  0,439  47,1  гігроскопічний
 нітрат калію  KNO3  101,0  2,11  0,386  39,6  малогігроскопічен
 нітрат амонію  NH4NO3  80,0  1,72  0,980  20,0  гігроскопічний
 нітрат барію  Ba (NO3)2  261,0  3,20  0,138  30,6  малогігроскопічен
 перхлорат нитрония  NO2ClO4  145,5  2,25  180 р  0,616  66,2  Дуже гігроскопічний, малостоек
 перхлорат нитрозила  NOClO4  129,5  2,17  50 р  0,605  61,8  сильно гігроскопічн-пічен, нестійкий
 гідразин діперхлорат N2H4(ClO4)2  232,0  2,02  0,774  35,8  Сильно гігроскопічний, висока чутливість до механ. пов. несумісний з комп. СРТТ
 перхлорат літію  LiClO4  106,4  2,43  0,422  60,2  гигроскопичен
 перхлорат натрію  NaClO4  122,5  2,02  0,365  52,3  гигроскопичен
 перхлорат калію  KClO4  139,0  2,52  0,322  46,2  негигроскопичен
 перхлорат амонію  NH4ClO4  117,5  1,95  150 р  0,790  34,0  малогігроскопічен
 перхлорат барію  Ba (ClO4)2  336,4  2,34  0,270  38,0  малогігроскопічен
 Гексонітроетан C2(NO2)6  304,0  1,86  55 р  0,516  53,3  нелетуч, нестійкий, схильний до теплового самовоспла-трансформаційних змін
 октоген C4H8N8O8 -  1,92  278,5-280,0 - - -
 гексоген C3H6N6O6 -  1,82  204,5-205,0 - - -
 Примітка - р - початок реакції розкладання
                 

Перхлорат калію знайшов застосування в плазмообразующих складах. Інші компоненти, представлені в таблиці 6, застосування в складах СРТТ не знайшли, тому що гігроскопічні. Останнім часом в складах СРТТ широко застосовуються гексоген, октоген, а також
 Аднан [52, 68, 72-73].

Властивості Пха і способи його виробництва [61-62].Пха - біла кристалічна речовина. Щільність 1,88-1,95 г / см3. Температура початку розкладання 150 ° С (при тривалому впливі).

Він існує в двох кристалічних модифікаціях: ромбічної і кубічної. Звичайна кристалічна форма - ромбічна, при температурі 240 ° С переходить в кубічну, при цьому збільшується обсяг кристалів і поглинається тепло. Ромбическая модифікація являє собою кристалічний порошок білого кольору з щільністю 1,95 г / см3.

Пха схильний до електризації, причому його елекрізуемость зростає зі збільшенням дисперсності. Так, фракція з розміром частинок 200-300 мкм електризується до потенціалу 1,0-2,6 кВт, а фракція з розміром частинок до 100 мкм - до 6,0-11,0 кВт. Збільшення його вологості з 0,04-0,07% до 5,0-6,0% знижує порівняльну електрізуемость з 8,0-11,0 кВт до 0,4-1,7 кВт.

Пха здатний зволожувати. Його гігроскопічна точка при
 20 ° С становить 96,0%. При відносній вологості повітря 75,0% вологість Пха за 4-6 год досягає рівноважного стану 1,5%.
 У зв'язку зі зміною гігроскопічності Пха при зміні умов зберігання може злежуватися. Злежуваність і погана сипкість ускладнюють його переробку (фракціонування, дозування, транспортування). Він налипає на робочі органи дозатора, що впливає на точність дозування. Освіта агломератів може бути причиною непромісів в паливній масі. Для зниження слеживаемости використовують антіслежівающіе добавки.

Пха розчинний у воді, спиртах, а також в гліцерині, ацетоні. Нерозчинний в бензині, толуолі, дибутилфталат, нітрометані, етиловому ефірі, етиленгліколь і в абсолютній більшості паливно-зв'язуючих речовин.

Хімічна активність Пха визначається тим, що це сіль дуже сильної кислоти і слабкої основи. Внаслідок цього водні розчини проявляють кислу реакцію, під дією концентрованих соляної та азотної кислот відбувається повне розкладання Пха.

Луги легко вступають з Пха в обмінну реакцію. Внаслідок чого не можна використовувати в контакті з ним матеріали і речовини з основними властивостями. У сухому стані Пха не взаємодіє з металами, у вологому надає Кородують дію. Це є наслідком освіти хлорної кислоти

NH4ClO4 + H2O = HClO4 + NH4OH,

яка кородує метал. Тому все обладнання, призначене для переробки Пха, має бути виготовлено з нержавіючої сталі.

Пха - термічно стійке з'єднання, тільки при тривалому нагріванні при температурі 150 ° С можна домогтися його розкладання.
 З підвищенням температури і в присутності домішок швидкість розпаду зростає.

Швидкість і глибина розкладання Пха істотно змінюються в присутності каталізаторів. Наприклад, добавка 1% ферроцена підвищує швидкість розпаду Пха в 2 рази, а добавка 1% фтористого літію уповільнює низькотемпературну стадію його розпаду.

Вибухові характеристики.Пха здатний детонувати від капсули-детонатори № 8, якщо діаметр заряду перевищує 60 мм і його щільність близька до одиниці. Зволоження Пха різко знижує його сприйнятливість до детонації. Швидкість детонації Пха при зміні діаметра заряду від 60 до 90 мм зростає з 2340 до 2780 м / с.
 Зі збільшенням ступеня дисперсності Пха швидкість детонації зростає.

Пха молочувствітелен до теплового імпульсу. Вільно насипаний на поверхню в кількості до 100 кг не запалюється від потужного променя вогню.

Чутливість Пха до механічних впливів залежить від його дисперсності, вологості, присутності домішок і умов випробувань.

Токсичність.Пха відноситься до вельми токсичних речовин. З'єднання хлорної кислоти блокують надходження йодидов з крові в щитовидну залозу. При впливі Пха на організм розвивається гостра або хронічна інтоксикація, спостерігається розлад кровообігу і дистрофічні зміни м'язів серця, нирок, печінки. Знижується діяльність вегетативної нервової системи.

Пха впливає на кальцієвий обмін - призводить до руйнування кісткової тканини емалі. Допустима концентрація Пха в воді водойм
 3 мг / л. Максимальна концентрація в суміші виробничих і господарсько-фекальних вод не повинна перевищувати 150 мг / л. Гранично допустима концентрація (ГДК) в повітрі 0,001 г / м3.

Виробництво Пха.Промисловістю освоєно два способи отримання Пха:

1) нейтралізацією хлорної кислоти газоподібним аміаком;

2) обмінної реакцією між перхлоратом натрію, аміаком і соляною кислотою.

Основною сировиною для отримання Пха за методом нейтралізації є: соляна кислота, газоподібний аміак і дистильована вода.

Технологічний процес складається з трьох стадій:

1. Отримання технічної (48-50% -ної) хлорної кислоти електролізом водного розчину соляної кислоти.

2. Очищення хлорної кислоти від соляної електрохімічним методом.

3. Отримання Пха взаємодією хлорної кислоти з аміаком.

Обмінний метод отримання Пха застосовується на більшості діючих заводів. Основна сировина: хлорид натрію, аміак, соляна кислота.

Технологічний процес отримання Пха складається з наступних стадій:

1. Електрохімічне окислення хлориду натрію до хлората натрію.

2. Електрохімічне окислення хлората натрію до перхлората натрію.

3. Обмінна рівноважна реакція в розчині між перхлоратом натрію, аміаком і соляною кислотою.

Отримують Пха трьох марок: К, С, М (великий, середній, дрібний), що відрізняються між собою гранулометричним складом.

У виробництві СРТТ використовується перхлорат амонію з округлою формою частинок з метою зниження в'язкості паливних мас і підвищення рівня фізико-механічних характеристик палива [61-62].

2.7.1.2 Сполучні вогненебезпечні

Сполучна-пальне в складі СРТТ виконує наступні функ-ції:

- Забезпечує певний рівень реологічних характеристик паливної маси в поєднанні з окислювачем і енергетичної добавкою;

- Пов'язує в єдине ціле компоненти палива, надаючи заряду необхідний рівень фізико-механічних характеристик;

- Є додатковим джерелом теплової енергії і газоподібних продуктів горіння палива.

Кількість паливно-в'язких речовин у складі СРТТ визначається перш за все вмістом активного окисляє агента. Чим більше активного кисню в окислювачі, тим більше можна взяти сполучного-пального для забезпечення стехіометричного співвідношення компонентів. Якщо сполучна-пальне в своєму складі містить активні групи -NO2, -ONO2, -F2 і ін., то його кількість для отримання стехиометрического співвідношення може досягти
 30% мас. і є можливість отримати паливну масу з низькою в'язкістю. Щоб забезпечити однорідність складу палива, стійкість її структури і високі фізико-механічні характеристики палива, кількість сполучного має бути не менше 10% мас. Крім того, кількість сполучного-пального має великий впли-яние на реологічні властивості паливної маси і визначає здатність її переробки. Так, при утриманні сполучного-пального в рецептурі в кількості 10% мас., Паливна маса може перероблятися глухим пресуванням, при вмісті 10-15% мас. - Прибутковим пресуванням, 10-20% мас. - Литтям під невеликим тиском, 15-20% вільним литтям.

Сполучна-пальне може являти собою суміш пального зі сполучною (метал + смола) або з'єднанням, що володіє одночасно властивостями пального і сполучного (бітуми, каучуки). Низькомолекулярні паливно-зв'язуючі як компоненти СРТТ малопридатні. Практичний інтерес в якості сполучних-горючих СРТТ представляють високомолекулярні сполуки [63-64, 75-76].

Вимоги, що пред'являються до сполучною-пальним:

1. Сполучне-пальне має бути в'язкою рідиною або твердим полімером, здатним утворювати з низькомолекулярних речовиною термодинамічно стійкі системи, здатні до сприйняття великої кількості наповнювача (окислювач, спеціальні до-надбавки). Низька в'язкість сполучного-пального може призвести до розшарування паливної маси і не дозволить виконати вимоги за рівнем фізико-механічних характеристик.

2. Сполучне-пальне повинне мати:

- Хороші смачивающую здатність і адгезію до наповнювача;

- Низьку температуру склування;

- Високе відношення водню до вуглецю;

- Відсутність у складі елементів, що дають агресивні продукти горіння;

- Малу теплоту утворення, а продукти окислення - велику теплоту освіти;

- Оптимальну щільність;

- Високу фізичну і хімічну стабільність з метою забезпечення необхідного гарантійного терміну зберігання вироби;

- Широку сировинну і промислову базу, що гарантує низьку вартість.

3. Связующее-пальне має мати необхідної «живучістю» (життєздатністю) при переробці паливної маси і здатністю закаліть при температурі 40-60 ° С без істотного виділення тепла і з мінімальною усадкою.

4. У отвержденном стані воно повинно мати високі фізико-механічні характеристики і володіти пружно-еластичністю для забезпечення збереження суцільності вироби, опірності стисненню і розтягуванню.

5. З метою безпечної переробки повинно мати низьку чутливістю до механічних впливів.

Основні представники сполучних-горючих.Одним з перших каучуків, що знайшли застосування в якості сполучного-пального СРТТ, був полісульфідний каучук - тіокол. Він є продуктом взаємодії діхлордіетіленформаля з тетрасульфіди лужних металів. Відмітна ознака тиокола - наявність меркаптанової груп -SH.

У виробництві СРТТ знайшли застосування тіоколи марок НВТ-1 і Т-2.



Попередня   21   22   23   24   25   26   27   28   29   30   31   32   33   34   35   36   Наступна

| Загальні відомості про порохах | Класифікація порохів | Властивості димного пороху | Застосування димного пороху | Виробництво піроксилінових порохів періодичним методом | Виробництво піроксилінових порохів безперервним методом | Порохів і короткі відомості про кордітном поросі | Виготовлення порохових мас баллиститного типу |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати