УДК 536.46
Д. А. Я г о д н и к о в, А. В. В о р о н е ц к и й,
Д. Ю. Д е в я т у х а, Е. И. Г у с а ч е н к о,
В. И. С а р а б ь е в
ОСОБЕННОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ
НАНО- И УЛЬТРАДИСПЕРСНЫХ ПОРОШКОВ
ДИБОРИДА АЛЮМИНИЯ
В ПИРОТЕХНИЧЕСКИХ СОСТАВАХ
Проведены испытания твердых пиротехнических топлив на осно-
ве диборида алюминия микронного и нанодиапазонов. Показано,
что при переходе к использованию составов с добавками частиц
металла дисперсностью порядка 270 нм полнота сгорания топли-
ва возрастает на 10. . . 20%. Выполнен рентгенофазовый анализ
конденсированных продуктов сгорания. Установлено, что в к-фазе
присутствуют
α
-модификация Al
2
O
3
и фаза k*Al
2
O
3
+B
2
O
3
.
Ключевые слова
:
твердые топлива, горение, продукты сгорания, кон-
денсированная фаза, диборид алюминия.
Актуальным направлением совершенствования энергобаллистиче-
ских характеристик твердых пиротехнических топлив (ТПТ) является
использование ультра- и нанодисперсных компонентов, позволяющих
повыситьполноту сгорания и снизитьдисперсностьконденсирован-
ных продуктов сгорания. В России и за рубежом ведутся интенсив-
ные научно-исследовательские работы, посвященные использованию
ультра- и нанодисперсных порошков алюминия и его боридов в соста-
ве ТПТ.
В работе [1] исследованы характеристики горения нанодисперс-
ного порошкообразного алюминия (НПА). Показано, что такие по-
рошки устойчиво горят в среде азота и его смесях с кислородом при
комнатной температуре и атмосферном давлении. Порошок алюминия
АСД-4 (
r
43
= 10
мкм) воспламенитьв азоте не удалось, тогда как смесь
АСД-4 и НПА (от 10% (масс.)) устойчиво горит в азоте при нормаль-
ных условиях.
В работах [2, 3] исследовано влияние размера частиц алюминия, а
также его массового содержания на скоростьгорения топливной ком-
позиции. Авторы утверждают, что замена порошка алюминия со сред-
немассовым диаметром частиц 2 мкм на НПА дисперсностью 50 нм
позволяет увеличитьскоростьгорения в 10 раз, а также приводит
к уменьшению массы агломератов и увеличению полноты сгорания
топлива. Авторы предполагают, что последнее обстоятельство при ис-
пользовании нанодисперсных порошков можно объяснить уменьше-
нием массы агломератов, которые как раз и заключают в себе недого-
ревший алюминий.
ISSN 0236-3941. Вестник МГТУ им. Н.Э. Баумана. Сер. “Машиностроение”. 2009. № 2 115
