مواد پرانرژی
سال:1394 | دوره:10 | شماره:4 (پیاپی 28) |تعداد مقالات:9

در سنتز ماده منفجره هگزامتیلن تترانیترامین (HMX) به روش بکمن، مورفولوژی ذرات HMX خام تولیدی سوزنی شکل و پلیمورف آن آلفا (a) است که در مرحله جداسازی محصول از سوسپانسیون نهایی، ایجاد یک کیک نفوذناپذیر کرده و منجر به افزایش قابل توجه زمان فرایند فیلتراسیون مواد خام می گردد. از طرفی ذرات a-HMX نسبت به ضربه و اصطکاک حساس تر از b-HMX و غیر ایمنتر می باشند. عوامل بیان شده سبب افزایش زمان تولید، کاهش ظرفیت تولید و کاهش ایمنی در فرایندهای تولید صنعتی HMX می گردد. در این تحقیق سعی شده است با افزودن میکرو دانه های b-HMX به محلول نیتراسیون سنتز HMX از هگزامین و حد واسط دی نیترو پنتا متیلن تترآمین (DPT)، مسیر تولید ذرات HMX از مورفولوژی سوزنی شکل با پلیمورف آلفا به ذرات کروی با پلیمورف بتا (b) کنترل گردد. لذا میکرو ذرات b-HMX در مراحل مختلف سنتز HMX از مواد اولیه هگزامین و DPT به نیتراتور اضافه شد، سپس بازده تولید تعیین شد و مورفولوژی ذرات محصول خام به وسیله طیفبینی پراش اشعه (X-ray) X و میکروسکوپ نوری بررسی گردید. نتایج نهایی حاکی از آن است که این فن جالب میتواند با کنترل پلیمورف و ساختار HMX خام از آلفا به بتا، ایمنی فرایند تولید را افزایش و زمان فرایند فیلتراسیون محصول HMX خام را کاهش دهد و شرایط مناسبی برای کریستالیزاسیون مجدد محصول به نوع استاندارد b-HMX ارائه نماید.

رزین های اپوکسی از جمله مواد پلیمری می باشند که برای تهیه عایق های حرارتی در راکت های با پیشرانه دو پایه استفاده شده اند. در این تحقیق، از روش طراحی آماری تاگوچی برای بررسی و بهینه سازی استحکام خمشی رزین های اپوکسی (پس از پخت) به کار گرفته شده در ساخت عایق های حرارتی استفاده شد. اثر چهار عامل نوع رزین، غلظت رقیق کننده (phr)، نوع عامل پخت و غلظت عامل پخت در سه سطح بر استحکام خمشی نمونه ها مورد بررسی قرار گرفت و تحلیل واریانسی (ANOVA) نتایج نشان داد که نوع عامل پخت با درصد تاثیر 46.9 دارای بالاترین اثر بر روی استحکام خمشی رزین اپوکسی می باشد. تحلیل های آماری توسط نرم افزار تاگوچی پیش بینی کرد که بهینه ترین شرایط برای دست یابی به بالاترین استحکام خمشی در رزین اپوکسی شامل: رزین اپوکسی2  (MANA POX 102)، عامل پخت H-35 و غلظت عامل پخت برابر 57phr می باشد. بهترین استحکام خمشی با تحلیل واریانسی داده ها توسط نرم افزار تاگوچی برای این شرایط بهینه غلظت 96.6±13.3MPa پیش بینی شد. میانگین نتایج تجربی استحکام خمشی برای نمونه ساخته شده تحت شرایط بهینه نیز با سه بار تکرار برابر با 92.3±3.8MPa حاصل شد. در نهایت استحکام چسبندگی نمونه بهینه بر سطح پیشرانه دو پایه به وسیله آزمون تعیین چسبندگی بررسی و غلظت میانگین 2.2±0.1 (n=3) MPa به دست آمد.

دی بوراید تیتانیوم یک ترکیب مقاوم به سایش است که دارای سختی زیاد، چگالی پایین و رسانایی الکتریکی و حرارتی بالا در حالت جامد است. در این تحقیق، فرآیند متالورژی پودر انفجاری برای تولید نمونه از پودر دی بوراید تیتانیوم مورد بررسی و امکان سنجی قرار گرفته است. ابتدا حل تحلیلی فرآیند متالورژی پودر انفجاری با محیط واسط آب به منظور تعیین ماده منفجره مناسب برای شکل دهی پودر دی بوراید تیتانیوم انجام گرفت. در بخش تجربی نیز با طراحی چیدمان های مختلف، قطعاتی با این روش تولید گردید. بررسی چگالی و سختی قطعات تولید شده نشان داد که در صورت استفاده از تله اندازه حرکت با ارتفاع مناسب و پودر تیتانیوم در ساختار چیدمان ها می توان موج شوک کششی برگشتی به داخل قالب را کاهش داده و دیسک هایی با چگالی نسبی 98% و سختی 2600 ویکرز تولید نمود. همچنین بررسی ریزساختار قطعات تولید شده با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی نشان داد که اتصال بین ذرات پودر به خوبی برقرار شده و نمونه ها فاقد هرگونه ترک می باشند.

گلیسیدیل نیترات یک ترکیب پرانرژی ارزشمند از خانواده اکسیران ها است که به عنوان مونومر برای سنتز بایندر پرانرژی پلی گلیسیدیل نیترات مورد استفاده قرار می گیرد. در این مقاله تاثیر کاتالیزورهای متتل بر روی سنتز تک ظرفی گلیسیدیل نیترات از اپی کلروهیدرین بررسی شده است. هدف عمده در این تحقیق دستیابی به یک کاتالیزور موثر برای بهبود راندمان با استفاده از یک روش سنتز ساده، ایمن و قابل عملیاتی شدن است. برای این منظور کاتالیزورهای مختلفی در کنار نیتریک اسید رقیق به کار گرفته شد و نهایتا نتایج به دست آمده نشان داد که سنتز گلیسیدیل نیترات در حضور نانو کاتالیزور Fe3O4 با ترین راندمان (%(72 را نسبت به سایر کاتالیزورها موجب می شود. در نهایت محصول سنتز شده توسط طیف سنجی IR و 1H NMR شناسایی گردید.

آشکارسازی سریع و آسان مواد منفجره مانند 2، 4، 6- تری نیترو تولوئن (TNT)، به منظور جلوگیری از حملات تروریستی و آلودگی خاک ها و آب های زیرزمینی بسیار حائز اهمیت است. به دلیل ویژگی های منحصربه فرد نقاط کوانتومی، حسگرهای فلوئورسانس مبتنی بر نقاط کوانتومی برای تشخیص TNT بسیار موردتوجه قرار گرفته است. در این مقاله برای اولین بار، روش جدیدی با استفاده از نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید پوشش داده شده با تیوگلیکولیک اسید برای حسگری TNT ارائه شده است. نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید در فاز آبی و باکیفیت بالا با اندازه ذرات 2.8nm به عنوان پروب فلوئورسانس برای تشخیص TNT ساخته شد و رفتار خاموشی آن ها در حضور TNT در گستره خطی 0.6-300mM با حد تشخیص 0.037mM بررسی شد. ثابت خاموشی بر اساس رابطه اشترن- ولمر، مقدار 1293M1 محاسبه شد. همچنین انحراف استاندارد نسبی (RSD) برای پنج اندازه گیری مکرر در غلظت 140mM از TNT، مقدار 3.3% تخمین زده شد. درصد خاموشی فلوئورسانس نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید در حضور 140mM از TNT، ،4DNT 2 و 2NT به ترتیب 16%، 7% و 4% به دست آمد. بنابراین نقاط کوانتومی کادمیم تلوراید پوشش داده شده با تیوگلیکولیک اسید به عنوان نانو مواد عالی برای تشخیص TNT هستند.

پرتابه های شکل یافته چندگانه میدان اثر بیشتری نسبت به انواع تکی آن دارند. یکی از مسائلی که مهندسان در طراحی چنین پرتابه هایی با آن روبرو هستند محاسبه و تخمین رفتار شکل گیری همزمان چند پرتابه است. با توجه به پیچیدگی تحلیل مسائل انفجار مواد منفجره، انتشار موج شوک، تغییر فرم آستر در هنگام شکل گیری پرتابه و نفوذ آن در هدف، شبیه سازی عددی می تواند نقش تعیین کننده ای در طراحی پرتابه های شکل یافته چندگانه داشته باشد. در این مطالعه مراحل شکل گیری و نفوذ پرتابه اصلی و ترکش های محیطی با استفاده از کد اجزاء محدود «ال اس داینا» برای یک آستری مرکزی و شانزده آستری محیطی مورد بررسی قرار گرفته است. بعلاوه با ساخت نمونه و آزمون میدانی عملکرد این نوع سرجنگی بروش تجربی مورد ارزیابی قرار گرفته است. یافته های تجربی نفوذ حدود پنج سانتیمتر برای پرتابه اصلی و حدود یک سانتیمتر برای پرتابه های محیطی را نشان می دهد، که مقایسه نتایج به دست آمده از شبیه سازی تطابق خوبی با یافته های تجربی دارد. میزان انحراف محل برخورد پرتابه های محیطی از مرکز حدود 130 سانتیمتر است که بیانگر حداکثر 5 درصد اختلاف بین نتایج حل عددی و تجربی است.

ترکیبN ،  -N’بیس (2- هیدروکسی پروپیل) آنیلین  (Isonol C100)یک آلکانول آمین است. این ترکیب به عنوان زنجیر افزاینده در پخت پیشرانه های جامد مرکب، پایدارکننده و نرم کننده در پیشرانه های دو پایه و همچنین به عنوان کمک نرم کننده در اتیل سلولز استفاده می شود. Isonol C100 از واکنش پروپیلن اکساید و آنیلین در فشار 7 بار، دمای 125 درجه سلسیوس و در حضور کاتالیزگر لیتیم برومید تولید گردید. پروپیلن اکساید ماده ای اکتیو بوده و در شرایط دمایی و کاتالیزگری متفاوت می تواند به پروپیلن گلایکول و پلی پروپیلن گلایکول تبدیل شده و علاوه بر تولید محصول جانبی و ناخواسته، راندمان واکنش و درصد خلوص محصول نهایی را کاهش دهد. تاثیر پارامترهایی نظیر دما، نحوه افزایش مواد، تزریق گاز ازت و فشار که موثر بر راندمان و خلوص محصول هستند موردبررسی قرار گرفته است. از مزایای این روش می توان به دمای پایین واکنش و عدم استفاده از حلال اشاره کرد. با توجه به اینکه پروپیلن اکساید (PO) دارای دو سایت متفاوت برای حمله آنیلین است، مخلوط واکنش شامل ترکیباتی است که با استفاده از GC/MS تعیین مقدار، توسط ستون کروماتوگرافی، جداسازی و با طیف سنجی های 13C-NMR، 1H-NMR و IR شناسایی شدند.