Nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia CaCO3, Ckt và hỗn hợp giữa chúng đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo balistit trên nền NC-NG-DINA

Sự kết hợp của CaCO3 với Ckt ngoài việc làm cho tốc độ cháy tăng nhanh hơn, đồng thời làm giảm sự tăng nhanh của hệ số mũ ν theo hàm lượng Ckt. Để ứng dụng được cho mác thuốc phóng NDSI-2K thì yêu cầu tốc độ cháy từ 13,5 đến 15,5 mm/s và hệ số mũ ν không lớn hơn 0,6.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia CaCO3, Ckt và hỗn hợp giữa chúng đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo balistit trên nền NC-NG-DINANghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC PHỤ GIA CaCO3, Ckt VÀ HỖN HỢP GIỮA CHÚNG ĐẾN QUY LUẬT TỐC ĐỘ CHÁY CỦA THUỐC PHÓNG KEO BALISTIT TRÊN NỀN NC-NG-DINA Lê Duy Bình1,*, Phạm Văn Toại2, Nguyễn Việt Bắc1 Tóm tắt: Sự có mặt của các phụ gia CaCO3, Ckt hoặc hỗn hợp của CaCO3 với Ckt đều làm cho tốc độ cháy và hệ số mũ ν tăng. Theo đó, U100 = 12,75 mm/s, ν = 0,79 tương ứng 1,7 % CaCO3 hoặc U100 = 13,56 mm/s, ν = 0,86 tương ứng 0,4 % Ckt hoặc U100 = 15,82 mm/s, ν = 0,79 tương ứng 0,4 % Ckt + 1,7 % CaCO3. So với CaCO3 thì Ckt cho tốc độ cháy cũng như hệ số mũ ν tăng nhanh hơn. Sự kết hợp của CaCO3 với Ckt ngoài việc làm cho tốc độ cháy tăng nhanh hơn, đồng thời làm giảm sự tăng nhanh của hệ số mũ ν theo hàm lượng Ckt. Để ứng dụng được cho mác thuốc phóng NDSI-2K thì yêu cầu tốc độ cháy từ 13,5 đến 15,5 mm/s và hệ số mũ ν không lơn hơn 0,6. Do đó, các phụ gia Ckt hoặc hỗn hợp của Ckt với CaCO3 đều cho tốc độ cháy đạt yêu cầu song không đảm bảo hệ số ν.Từ khóa: Thuốc phóng; NC-NG-DINA; Quy luật tốc độ cháy; Phụ gia (CaCO3, Ckt,). 1. MỞ ĐẦU Sự cháy của thuốc phóng là quá trình dị thể, phụ thuộc nhiều yếu tố, trong đó có thànhphần hóa học của nó. Để nghiên cứu tính chất cháy của thuốc phóng thông thường ngườita phải đi xét cho từng hệ nền cụ thể. Việc thay đổi thành phần trong hệ nền sẽ dẫn đến sựthay đổi giá trị (B, ν) trong quy luật cháy, u = B.pν, nhưng cơ chế tác dụng của các cấu tửtrong thành phần là không thay đổi. Vì vậy, việc xác lập đơn thành phần mẫu nền cho quátrình nghiên cứu là cần thiết, thông qua đó ta đánh giá được ảnh hưởng của các cấu tử đếnquy luật cháy. Việc nghiên cứu tính chất cháy đối với các chất như NC, NG, DG, DINAhay DNT, xentralit, DPA, DBP, … cũng như ảnh hưởng của chúng đến quá trình cháy củahệ thuốc phóng đã được đề cập nhiều [6, 7, 8]. Vấn đề mấu chốt hiện nay là phần lớn cơchế cháy sẽ thay đổi khi có thêm các chất phụ gia xúc hoặc tác cháy. Vì vậy, ngày nayngười ta thường ít quan tâm đến sự cháy của các hệ thuốc phóng không chứa xúc tác màchủ yếu tập trung nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia, xúc tác cháy đến quy luật cháycủa thuốc phóng. Qua đó, xác lập được hệ xúc tác cháy tối ưu, làm cơ sở cho quá trìnhthiết kế đơn thành phần cho từng mác thuốc phóng cụ thể. Trong nước, các công trình [1-5] đã đề cập đến ảnh hưởng của một số phụ gia, xúc táccháy đến tốc độ cháy của thuốc phóng nói chung. Tuy nhiên, các nghiên cứu này cũng chỉdừng lại ở áp suất 100 at mà chưa đi sâu nghiên cứu về quy luật cháy của nó đối với mẫunền tại các áp suất khác nhau. Bài báo này, giới thiệu kết quả nghiên cứu ảnh hưởng củaphụ gia CaCO3, Ckt và hỗn hợp Ckt với CaCO3 đến quy luật tốc độ cháy của mẫu thuốcphóng keo balistit trên nền NC-NG-DINA. Thông qua nghiên cứu, đã đánh giá khả năngứng dụng cho mác thuốc phóng NDSI-2K. 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU2.1. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: mẫu thuốc phóng trên nền NC-NG-DINA với các chất phụ giaCkt, CaCO3 và hỗn hợp của Ckt với CaCO3. - Phạm vi nghiên cứu: các quy luật tốc độ cháy, hiệu quả xúc tác cháy theo áp suất vàhàm lượng của các chất phụ gia, xúc tác cháy.2.2. Phương pháp nghiên cứuTạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 55, 06 - 2018 169 Hóa học & Kỹ thuật môi trường2.2.1. Phương pháp xác lập đơn thành phần mẫu nền Như đã trình bày trong phần mở đầu và kết hợp với các nghiên cứu [1, 2], nhóm tác giảđã xác lập đơn thành phần mẫu nền trên cơ sở hướng tới mác thuốc phóng NDSI-2K. Đơnthành phần mẫu nền được cho trong bảng 1. Bảng 1. Đơn thành phần mẫu thuốc phóng trên nền NC-NG-DINA.TT Thành phần Hàm lượng 1 Nitrat xenlulo số 3 (NC số 3), % 58,5 ± 0,05 2 Nitro glyxerin (NG), % 28,0 ± 0,05 3 Dietanol nitroamin dinitrat (DINA), % 8,60 ± 0,02 4 Xentralit số 2, % 1,40 ± 0,01 5 Vazơlin, % 0,70 ± 0,01 Các chất phụ gia CaCO3 và Ckt được lựa chọn trên cơ sở tính toán, tổ hợp các giá trịgiữa chúng. Kết quả khi thay thế vào công thức tính toán nhiệt lượng, phải đảm bảo giá trịthấp nhất hoặc cao nhất của nó vẫn nằm trong vùng cho phép nhằm hạn chế ảnh hưởng củanhiệt độ cháy (thông qua việc khống chế nhiệt lượng cháy) đến quá trình cháy của thuốcphóng. Hàm lượng các phụ gia được cho trong bảng 2. Bảng 2. Hàm ...