Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hệ phụ gia, xúc tác cháy đơn và hỗn hợp đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo balistit trên nền NC-NG-DINA

Trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia, xúc tác cháy salixilat chì, phtalat chì đồng và hỗn hợp PbO với Co3O4 (kích thước hạt nano), Co3O4 (≤ 10µm), spinen và salixilat chì với Ckt đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo trên nền NC-NG-DINA cho thấy, xúc tác cháy phtalat chì đồng hoặc các hỗn hợp của PbO với Co3O4 (kích thước hạt nano), Co3O4 (≤ 10µm) hoặc spinen cho hiệu quả xúc tác cháy không cao.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Nghiên cứu ảnh hưởng của một số hệ phụ gia, xúc tác cháy đơn và hỗn hợp đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo balistit trên nền NC-NG-DINA Nghiên cứu khoa học công nghệ NGHIÊN CỨU ẢNH HƯỞNG CỦA MỘT SỐ HỆ PHỤ GIA, XÚC TÁC CHÁY ĐƠN VÀ HỖN HỢP 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: Trên cơ sở nghiên cứu ảnh hưởng của các phụ gia, xúc tác cháy salixilat chì, phtalat chì đồng và hỗn hợp PbO với Co3O4 (kích thước hạt nano), Co3O4 (≤ 10µm), spinen và salixilat chì với Ckt đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo trên nền NC-NG-DINA cho thấy, xúc tác cháy phtalat chì đồng hoặc các hỗn hợp của PbO với Co3O4 (kích thước hạt nano), Co3O4 (≤ 10µm) hoặc spinen cho hiệu quả xúc tác cháy không cao. Hỗn hợp salixilat chì với Ckt cho hiệu quả xúc tác cháy kém hơn so với salixilat chì không có Ckt. So với hệ xúc tác cháy PbO với Ckt đã nghiên cứu thì salixilat chì cho tốc độ cháy cao hơn và quá trình cháy ít phụ thuộc vào áp suất hơn (hệ số ν thấp hơn). Khi đó, với tỷ lệ 2,1 % salixilat chì + 1,7 % CaCO3 cho U100 = 13,65 mm/s và hệ số mũ ν = 0,40. Với kết quả nghiên cứu đạt được, bước đầu có thể khẳng định việc sử dụng xúc tác cháy salixilat chì để thay thế hỗn hợp PbO với Ckt cho thuốc phóng NDSI-2K là có triển vọng. Từ khóa: Thuốc phóng; NC-NG-DINA; Quy luật tốc độ cháy; Phụ gia xúc tác cháy (salixilat chì, phtalat chì đồng; Spinen; PbO; Co3O4(nano); Co3O4(≤10µm), Ckt, CaCO3). 1. MỞ ĐẦU Nghiên cứu ảnh hưởng của hệ phụ gia, xúc tác cháy trên cơ sở PbO, Ckt và CaCO3 đến quy luật tốc độ cháy của thuốc phóng keo balistit trên nền NC-NG-DINA cho thấy, với tỷ lệ xúc tác cháy tối ưu là 0,8 % PbO + 1,7 % CaCO3 + 0,1 % Ckt mặc dù cho hiệu quả xúc tác cháy đạt yêu cầu, tuy nhiên, hệ số mũ ν vẫn còn cao. Do đó, sự cần thiết phải nghiên cứu lựa chọn hệ xúc tác cháy khác để có thể tăng thêm tốc độ cháy đồng thời giảm thiểu sự phụ thuộc của tốc độ cháy vào áp suất. Nối tiếp các kết quả nghiên cứu đã đạt được, bài báo này giới thiệu kết quả khảo sát một số hệ phụ gia, xúc tác cháy đơn và hỗn hợp khác, bao gồm: salixilat chì, phtalat chì đồng và hỗn hợp của PbO với Co3O4 (kích thước hạt nano), Co3O4 (≤ 10µm), spinen và salixilat chì với phụ gia Ckt. 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: mẫu thuốc phóng trên nền NC-NG-DINA với các hệ phụ gia, xúc tác cháy gồm: Ckt, CaCO3, PbO, salixilat chì, phtalat chì đồng, spinen, Co3O4 (kích thước hạt nano) và Co3O4 (kích thước hạt ≤ 10µm). - Phạm vi nghiên cứu: các quy luật tốc độ cháy, hiệu quả xúc tác cháy theo áp suất và hàm lượng của các chất phụ gia, xúc tác cháy. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp tính toán thiết kế đơn thành phần Trong phạm vi nghiên cứu của bài báo này, nhóm tác giả đã xác lập đơn thành phần mẫu nền trên cơ sở hướng tới thuốc phóng NDSI-2K [1, 2, 3, 4]. Đơn thành phần mẫu nền phục vụ quá trình nghiên cứu, được cho trong bảng 1. Các chất phụ gia, xúc tác cháy Ckt, CaCO3, PbO, salixilat chì, phtalat chì đồng, spinen, Co3O4 (kích thước hạt nano) và Co3O4 (kích thước hạt ≤ 10µm) được lựa chọn trên cơ sở Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 56, 08 - 2018 149  Hóa học & Kỹ thuật môi trường khi thay thế vào công thức tính toán nhiệt lượng, đảm bảo chênh lệch nhau không lớn nhằm hạn chế ảnh hưởng của nhiệt độ cháy (nhiệt lượng cháy) đến quá trình cháy của thuốc phóng. Hàm lượng các phụ gia, xúc tác cháy được cho trong bảng 2. Bảng 1. Đơn thành phần mẫu thuốc phóng trên nền NC-NG-DINA. TT Thành phần Hàm lượng 1 Nitrat xenlulo (NC), % 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 Bảng 2. Hàm lượng các phụ gia, xúc tác cháy. TT Thành phần Hàm lượng 1 Canxi cacbonat (CaCO3), % 1,70 2 Chì (II) oxít (PbO), % 0,80 3 Co3O4 (kích thước hạt nano), % 0,80 4 Co3O4 (≤10µm), % 0,80 5 Phtalat chì đồng, % 0,80 6 Salixilat chì, % ...