مواد پرانرژی
سال:1393 | دوره:9 | شماره:2 (پیاپی 23) |تعداد مقالات:8

در این مقاله، روش تجربی برای مطالعه تغییر شکل پلاستیک در فلز FCC در نرخ کرنش های بالا ارائه شده است. دستگاه آزمایش شامل تفنگ گازی دو مرحله ای، پرتابه کروی آلومینیومی و مجموعه هدف است. مجموعه هدف از ورق جلویی، میله های فشاری ورودی و خروجی، نمونه، سه قاب و نگه دارنده صلب تشکیل شده است. آزمایش های تجربی در آزمایشگاه تفنگ گازی در مرکز هوافضای دانشگاه پادوا در ایتالیا انجام شده است. طرح ارائه شده، اصلاح و بهبود روش آزمایش هاپکینسون برای تعیین منحنی تنش- کرنش در فلز مس بدون اکسیژن با هدایت گرمایی بالا است. اصلاح روش شامل طرح آزمایش و بهینه سازی طرح دستگاه برای دست یافتن به موج تنش صفحه ای در میله فشاری ورودی است. نتایج تجربی با استفاده از روش المان محدود سه بعدی مقایسه شده اند. همچنین، اثر سرعت پرتابه اندازه گیری شده در آزمایش ها، ضخامت نمونه و ورق جلویی و همچنین فاصله برخورد پرتابه تا مرکز ورق جلویی بر تنش جریان و نرخ کرنش بررسی شده است. همچنین مشخص شد که کالیبراسیون مناسب تفنگ گازی برای شلیک پرتابه به مرکز ورق جلویی و کاهش ضخامت نمونه، مناسب ترین راه ها برای رسیدن به نرخ کرنش بالاتر از 104s-1 در نمونه است.

یکی از موادی که تلاش بسیاری در کاهش هزینه های تولید آن به عنوان ماده حد واسط در صنایع گوناگون می شود، 2- متیل آزیریدین است. کاربرد این ماده در صنایع دفاعی در سوخت جامد موشک های دوربرد قابل ملاحظه است. از میان روش هایی که در مقیاس صنعتی برای تولید آن گزارش شده است، روش ونکر کاربرد گسترده ای دارد. اما در دو دهه اخیر، آبگیری از آلکانول آمین ها در فاز گازی بر بستر کاتالیزگر جایگزین این روش شده است، چرا که روش ونکر از معایبی نظیر طولانی بودن مراحل فرایند، هزینه بر بودن تولید، حجم زیاد پساب و... برخوردار است. در این مطالعه 2- متیل آزیریدین از آب زدایی ایزوپروپانول آمین در حضور نانوکاتالیزگر های بر پایه SiO2 در فاز گازی تهیه و تاثیر پارامترهای مختلف نظیر نوع مواد کاتالیزگر، نسبت این مواد در کاتالیزگر، اثر دمای کلسیناسیون و شرایط عملیاتی مختلف روی عملکرد کاتالیزگرهای تهیه شده بررسی شد. پس از انتخاب کاتالیزگر با کارایی بالا، آنالیزهای XRD، TEM، SEM و BET برای تعیین و تشخیص ساختار آن انجام شد. در این فرایند کاتالیزگر با ساختار  Si1P0.06Ba0.02Cs0.06در شرایط عملیاتی 1000hr-1، دمای واکنش 400°C و اندازه کاتالیزگرهای با مش 25-40 بهترین عملکرد را داشته و دارای بالاترین بازده است.

تترازول ها و مشتقات آن ها ترکیبات انرژی زای غیرحساسی هستند که می توانند در فرمول بندی آمیزه های پرانرژی استفاده شوند. در این بررسی، دو نوع بیس هیدروکسی اتیل تترازول معرفی می شود که از واکنش بین بیس نیتریل و سدیم آزید و آلکیلاسیون متعاقب آن سنتز می شوند. ساختار شیمیایی محصولات واکنش با استفاده از رزونانس مغناطیسی هسته هیدروژن، طیف سنجی جرمی و آنالیز عنصری تایید شد. برای تفسیر طیف 1HNMR، پایدارترین صورت بندی 2-(متیل-H2-تترازول-2-ایل) اتان به عنوان مولکول مدل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج آنالیز صورت بندی نشان می دهد که پایدارترین صورت بندی این مولکول به فرم گوچ است. لذا بر اساس نتایج1HNMR و آنالیز صورت بندی، وجود پیوند هیدروژنی درون مولکولی بین گروه-OH و اتم نیتروژن شماره 2حلقه تترازول در ترکیبات هیدروکسی اتیل تترازول تایید می شود.

هدف این مقاله بهبود خاصیت ازدیاد طول در شکست ماده منفجره پلاستیکی PBXN-109 می باشد. با توجه به تاثیر نسبت گروه های ایزوسیانات به هیدروکسیل (r=NCO/OH) در تعیین خواص مکانیکی مواد منفجره پلاستیکی، در این تحقیق نمونه های مختلف با نسبت گروه های ایزوسیانات به هیدروکسیل برابر 1، 0.95، 0.85، 0.75 و 0.65 تهیه شده و تحت آزمون های کشش و سختی قرار گرفتند. نتایج آزمایشات نشان دادند که در نسبت r=0.65 و کمتر، پخت ماده منفجره پلاستیکی PBXN-109 به طور کامل انجام نمی گیرد. از طرفی با کاهش نسبت گروه های ایزوسیانات به هیدروکسیل ازدیاد طول در شکست ماده منفجره پلاستیکی PBXN-109 افزایش و میزان استحکام کششی و سختی آن کاهش پیدا می کند. میزان ازدیاد طول در شکست برای نمونه های با نسبت گروه های ایزوسیانات به هیدروکسیل برابر 1، 0.95، 0.85 و 0.75 به ترتیب 8.46، 10.99، 11.64 و 26.63 می باشد. نتایج آنالیزها نشان داد که نمونه PBXN-109، در نسبت r=0.8 نتیجه مناسبی برای هر دو ویژگی ازدیاد طول در شکست و استحکام کششی دارد.

در این تحقیق اثرات انفجار بر روی چندلایه هیبرید کامپوزیتی کربن- اپوکسی با صفحات فلزی از جنس آلومینیوم، تحلیل شده و چیدمان لایه های کامپوزیتی کربن- اپوکسی بهینه سازی شده است. برای این منظور، ابتدا موج حاصل از انفجار به صورت تحلیلی مدل سازی شده و اثرات موج انفجار بر روی سازه مطالعه شده است. با استفاده از روش المان محدود و مدلسازی چندلایه مذکور پارامترهای مختلف آن از جمله جابجایی، تنش و معیار شکست تسای- وو محاسبه شده است. با تغییر چیدمان الیاف و به کمک روش سطح پاسخ، تابع تقریب مناسب برای بهینه سازی تعیین شده است. آنگاه با استفاده از الگوریتم ژنتیک، چیدمان بهینه برای چند لایه کامپوزیت در شرایط مختلف تکیه گاهی به دست آمده و نتایج مقایسه، تحلیل و ارزیابی شده است. نتایج نشان می دهد که با تغییر در چیدمان لایه ها و بهینه سازی، ضریب اطمینان برای مقابله با اثرات انفجار در شرایط تکیه گاهی مختلف به طور چشمگیری افزایش یافته و جابجایی نقاط کاهش می یابد.

گوانیل اوره دی نیترآمید (FOX-12) یکی از نمک های مهم دی نیترآمید با حساسیت کم و کارایی مناسب می باشد. نمک های دی نیترآمید مانند آمونیوم دی نیترآمید و گوانیل اوره دی نیترآمید قابلیت استفاده به عنوان اکسیدکننده در فرمولاسیون پیشرانه های راکتی، تفنگی و مواد مولد گاز را دارند. استفاده از این مواد با اندازه ذرات ریزتر موجب کارایی بالاتر کامپوزیت ها به علت افزایش سطح می شود. در این تحقیق، گوانیل اوره دی نیترآمید از نمک پتاسیم سولفامات سنتز (بازده 40%) و شناسایی شد و برای تهیه ذرات زیر 20 میکرون جهت استفاده در پیشرانه های تفنگی از روش کریستالیزاسیون حلال- ضدحلال استفاده گردید و عوامل موثر بر اندازه و شکل ذرات آن از جمله غلظت، خلوص ضدحلال، اثر انجماد و نوع خشک کردن با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی مورد بررسی قرار گرفت و ذراتی با اندازه های 20 میکرون تا 300 نانومتر تولید شد.

سوسپانسیون غلیظ بایندر در پیشرانه مرکب پدیده پیچیده ای را موجب می شود به طوری که کنترل خواص رئولوژیکی پیشرانه را به علت درصد بالای پرکننده دشوار می سازد. سوسپانسیون خمیری پیشرانه جامد کامپوزیتی، حاصل اختلاط اجزاء مختلف می باشد مانند: اکسیدکننده، سوخت و بایندر. افزودن درصد بار جامد بدون افزایش گرانروی موضوع مهمی در تولید پیشرانه جامد می باشد. این مشکل با استفاده از ذرات دو توزیعی قابل حل است. در این تحقیق، پنج نمونه پیشرانه جامد مرکب بر پایه آمونیوم پرکلرات(AP)  و پلی بوتادی ان خاتمه یافته با هیدروکسی (HTPB) با مقدار بار جامد 85 درصد در سیستم دو سایزی تهیه شد. این پنج نمونه در میزان نسبت درشت به ریز از 80 به 20 تا 60 به 40 تفاوت داشتند. از دمای 40 درجه سلسیوس به بالا شرایط نمونه ها برای ریختگری و اختلاط مناسب بود و بهترین نسبت برای به دست آوردن حداقل گرانروی نسبت 70 به 30 (درشت به ریز) بود.