Thermal analysis of ammonium dinitramide (ADN)

Outside contact: Cells in multicellular organisms regulate their adhesion through specialized integrin receptors, which relay signals bidirectionally between the inside and outside of cells. The transmembrane domains (see picture, blue; the integrin–talin complex is red and green) of integrins are the center of the signaling process. Recently, structures of these domains have been reported that shed light on the signal transduction mechanism.

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“…(6)]. Templating by using metal catalysts or hydrogen-bonding counterions might also present other, more viable pathways to the formation of 2.…”

Section: Wwwchemeurjorgmentioning

confidence: 99%

“…[6][7][8][9][10] However, the decomposition barrier for the free dinitramide anion (c.f. 1 in Scheme 1) has been theoretically estimated to be 47 kcal mol À1 .…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Kinetic Stability and Propellant Performance of Green Energetic Materials

Rahm

Brinck

2010

Chemistry A European J

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“…Os dados obtidos para a avaliação termoanalítica do nitrato de amônio estão em acordo com os apresentados por Tompa 12 , que registrou os três eventos de transição da fase cristalina do nitrato de amônio nas temperaturas de 54, 129 e 170 ºC e o evento principal relacionado à perda de massa (decomposição) a 269 o C. As variações observadas entre as temperaturas registradas por Tompa 12 e as obtidas neste trabalho devem-se às razões de aquecimento adotadas, uma vez que Tompa 12 adotou uma razão de 5 ºC min -1…”

Section: Avaliação Termoanalítica Do Nitrato De Amônio (An)unclassified

Estudo da decomposição térmica de propelente sólido compósito de baixa emissão de fumaça

Andrade¹,

Frutuoso²,

Iha³

et al. 2008

Quím. Nova

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Recebido em 15/2/07; aceito em 17/8/07; publicado na web em 19/12/07 STUDY OF THERMAL DECOMPOSITION OF A SMOKELESS PROPELLANT. The thermal decomposition of hydroxylterminated polybutadiene (HTPB)/ammonium nitrate (AN) based propellants, so called smokeless formulations, and raw materials were investigated by differential scanning calorimetry (DSC) and thermogravimetry (TG). The thermoanalytical profile of different components and of propellant were evaluated and the Arrhenius parameters for the thermal decomposition of the propellant sample were determined by the Ozawa method. The kinetic parameters of the thermal decomposition of propellant samples were determined by DSC measurements. The values obtained for activation energy (E a ) and pre-exponential factor were 163 kJ mol -1 and 1.94x10 6 min -1 .Keywords: thermal analysis; smokeless; solid propellants. INTRODUÇÃOSistemas de propulsão aeroespacial que utilizam propelente sólido do tipo compósito 1 tendem a gerar compostos clorados e alumina, como resultado de seu processo de queima na câmara de combustão do motor-foguete. Estes compostos, quando liberados ao meio ambiente, tendem a deixar um rastro de fumaça que pode ser detectada por técnicas como infravermelho (IR) denunciando, assim, a posição de lançamento do artefato além de sua trajetória 2 . Conseqüentemente, a fração de alumínio metálico empregado nas formulações de propelentes compósitos do tipo "smokeless" não deve ser superior a 2% em massa. Entretanto, esta limitação no percentual de alumínio ocasiona o surgimento de fenômenos de instabilidade de queima, além de uma diminuição do impulso especí-fico (Isp), principal parâmetro balístico para formulações de propelentes. Em razão disso, tem-se uma busca constante por novos compostos e formulações 3 . As técnicas termoanalíticas, entre outras, podem contribuir no estudo de novos materiais e formulações para utilização em sistemas de propulsão 4 , gerando informações quanto às propriedades de decomposição térmica do material, como, por exemplo, seu comportamento em queima e os fenômenos de transição de fases cristalinas dos sais oxidantes observados durante o processo de combustão 5 . Neste trabalho é apresentado um estudo sobre a decomposição térmica de um propelente sólido baseado no polibutadieno líquido hidroxilado (PBLH), nitrato de amônio (AN) e outros componentes, utilizando-se a calorimetria exploratória diferencial (DSC) e a termogravimetria (TG). Este estudo visou avaliar os fenômenos que ocorrem durante a queima, para obter uma orientação em relação ao potencial de aplicação da formulação do compósito considerado. Foram gerados, ainda, os parâmetros cinéticos de decomposição térmica da formulação de propelente adotada, utilizandose o modelo cinético de Flynn, Wall e Ozawa 6 . Modelo cinético de Flynn, Wall e OzawaO estudo da cinética de decomposição térmica de materiais no estado sólido tem como conceito que a variação da massa do composto, em decorrência de um estímulo térmico, em função do tempo, obedece a seguinte equação (1) onde "α" re...

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“…The overall characteristics of ADN thermal decomposition can be obtained from the DSC spectra reported in [35,36,28,39,42,2,26]. As is listed in Table 1, depending on ADN samples and experimental conditions, the onset of thermal decomposition is at T decomp = 150-155 • C and the exothermic peak is observed around T exo ≈ 180-198 • C. The decomposition temperature range of 150-155 • C based on DSC coincides with that obtained from MS, FTIR, and TGA [15,25,36,37,50].…”

Section: Overall Thermal Decomposition Characteristicsmentioning

confidence: 99%

“…Significant experimental and theoretical efforts have been applied to study physicochemical properties, thermal decomposition [21][22][23][24][25][26][27][28][29][30][31][32][33][34][35][36][37][38] and combustion mechanisms [30][31][32][33] of ADN. The experimental techniques employed include differential scanning calorimetry (DSC), thermal gravimetric analysis (TGA), differential thermal analysis (DTA), microprobe mass spectroscopy (MS), Fourier transition infrared spectroscopy (FTIR), 15 N isotopic analysis, and combined MS/FTIR.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Thermal Decomposition and Combustion of Ammonium Dinitramide (Review)

Yang

Thakre

Yang

2005

Combust Explos Shock Waves

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A comprehensive review of thermal decomposition and combustion of ammonium dinitramide (ADN) has been conducted. The basic thermal properties, chemical pathways, and reaction products in both the condensed and gas phases are analyzed over a broad range of ambient conditions. Detailed combustion-wave structures and burning-rate characteristics are discussed. Prominent features of ADN combustion are identified and compared with other types of energetic materials. In particular, the influence of various condensed-and gas-phase processes in dictating the pressure and temperature sensitivities of the burning rate is examined. In the condensed phase, decomposition proceeds through the mechanisms ADN → NH 4 NO 3 + N 2 O and ADN → NH 3 + HNO 3 + N 2 O, the former mechanism being the basic one. In the gas phase, the mechanisms ADN → NH 3 + HDN and ADN → NH 3 + HNO 3 + N 2 O are prevalent. The gas-phase combustion-wave structure in the range of 5-20 atm consists of a near-surface primary flame followed by a dark-zone temperature plateau at 600-1000 • C and a secondary flame followed by another dark-zone temperature plateau at 1000-1400 • C. At higher pressures (60 atm and above), a final flame is observed at about 1800 • C without the existence of any dark-zone temperature plateau. ADN combustion is stable in the range of 5-20 atm and the pressure sensitivity of the burning rate has the form r b = 20.72p 0.604 [mm/sec] (p = 0.5-2.0 MPa). The burning characteristics are controlled by exothermic decomposition in the condensed phase. Above 100 atm, the burning rate is well correlated with pressure as r b = 8.50p 0.608 [mm/sec] (p = 10-36 MPa). Combustion is stable, and intensive heat feedback from the gas phase dictates the burning rate. The pressure dependence of the burning rate, however, becomes irregular in the range of 20-100 atm. This phenomenon may be attributed to the competing influence of the condensed-phase and gas-phase exothermic reactions in determining the propellant surface conditions and the associated burning rate.

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Thermal analysis of ammonium dinitramide (ADN)

Cited by 43 publications

References 5 publications

Kinetic Stability and Propellant Performance of Green Energetic Materials

Kinetic Stability and Propellant Performance of Green Energetic Materials

Estudo da decomposição térmica de propelente sólido compósito de baixa emissão de fumaça

Thermal Decomposition and Combustion of Ammonium Dinitramide (Review)

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