Влияние Наноразмерных Форм Углерода На Свойства И Восприимчивость К Импульсному Пучку Электронов Энергонасыщенной Соли Кобальта

Abstract

Представлены результаты исследований по влиянию фуллеренов и детонационных наноалмазов на процесс инициирования комплексного перхлората кобальта импульсным пучком электронов наносекундной длительности. Приведены результаты термической совместимости экспериментальных композиций в неизо-термических условиях. DOI: 10.21883/JTF.2017.11.45133.2227 Введение В настоящее время интерес достаточно большого количества групп исследователей привлекает возможное практическое применение наноразмерных форм углеро-да (НФУ) (фуллеритов и детонационных наноалмазов) в различных отраслях промышленности -электронике, химической (нефтехимической), фармацевтической, ме-таллургической и др.Фуллериты -системы, состоящие из молекул фул-леренов, имеют размеры в десятки нанометров и яв-ляются типичными полупроводниками [1]. Детонацион-ные наноалмазы (ДНА) имеют кристаллическую ре-шетку, которая относится к кубической сингонии, их поверхность покрыта углеродсодержащей (графеновой) оболочкой, состоящей в основном из углеродных ато-мов в состоянии s p 2 -гибридизации, что определяет необычные свойства композиционных материалов при взаимодействии ДНА с частицами других веществ [2]. Фуллериты, являясь полупроводниками, легко эмити-руют свободные электроны при нагревании, а ДНА представляют собой полирадикалы, которые катализи-руют цепные процессы при горении энергонасыщенных составов.Применение указанных форм углерода в качестве гипотетических добавок в энергонасыщенные вещества (ЭНВ) или материалы (ЭНМ) (по крайней мере, в отно-сящиеся к взрывчатым веществам и составам), которые могут повысить те или иные эксплуатационные характе-ристики ЭНВ (ЭНМ), пока носит единичный характер. Например, есть сведения, что добавки структурирован-ных частиц углерода (графена) размером 200−500 nm в ракетное топливо (нитрометан) увеличивают скорость его горения в 2.75 раза [3]. Такая эффективность, по мнению авторов, достигается за счет высокой теплопро-водности и излучательных свойств графена, а также его способности к полному сгоранию.Добавление в этилированное автомобильное топливо углеродных нанотрубок также повышает его эффектив-ность, по крайней мере, в части улучшения характери-стик воспламеняемости [4].В целом же положение с применением рассматри-ваемых в настоящей работе НФУ связано с их недо-статочной доступностью, а также с их относительно высокой стоимостью. Тем не менее, в перспективе, с ростом доступности и снижением стоимости НФУ их использование в качестве добавок в энергонасыщенные материалы вполне допустимо и возможно.Можно предположить, что такие добавки будут пер-спективны для ЭНМ, инициирование которых будет связано с электрофизическими воздействиями (электри-ческим разрядом или действием импульсного электрон-ного пучка), поскольку наноразмерные полупроводящие и проводящие добавки приводили к достаточно интерес-ным результатам при воздействии пучка на ЭНМ [5,6]. В качестве добавок в указанных работах использовались порошки окиси меди или чистой меди со средним раз-мером частиц 30−70 nm. Порошки являлись добавками в энергонасыщенный состав на ...

Влияние Слабого Магнитного Поля На Чувствительность Порошкообразного Аммината Перхлората Кобальта Различной Дисперсности К Воздействию Сильноточного Электронного Пучка Наносекундной Длительности

“…В качестве исследуемого энергонасыщенного материала был выбран амминат перхлората кобальта (NCP), который был исследован на восприимчивость к СЭП, в том числе после предварительного ионизирующего облучения и в сочетании с наноразмерными добавками различных форм углерода в работах [4,8,9]. В экспериментах применялся порошок NCP с двумя типами дисперсности: 1) среднедисперсный -со средним размером частиц ∼ 72 µm (рис.…”

“…Далее они будут обозначаться NCP I и NCP II соответственно. Отметим, что порошок NCP II по дисперсности близок к порошку, который применялся в экспериментах работы [4,5,8] (средний размер его частиц был ∼ 5 µm).…”

Графен Как Сенсибилизирующая Добавка В Энергонасыщенную Соль Кобальта Для Усиления Воздействия Сильноточного Электронного Пучка

“…Масса запрессованного ЭНК составляла 38 mg, плотность ρ c = 1.2 g/cm 3 . Схема облучения образца (ЭНМ) пучком в принципе аналогична схеме, приведенной в работах [6,[11][12][13]. В качестве электронного уско-рителя использовалась установка ГКВИ-300 [14].…”

“…Эксперименты проводились как с отсечкой (путем установки на кольцо алюминиевой фольги толщиной 20 или 40 µm) катодного факела (КФ) (т. е. в этом случае на образец действовал только электронный пучок), так и без отсечки (в этом случае на образец действовал СЭП + КФ). Пояснения понятия " катодный факел" и его характеристики приведены в [6,12]. Действие СЭП (при отсечке КФ) на образцы с чистым NCP (без до-бавок графена) при плотности, равной плотности ЭНК, к возбуждению взрывчатых превращений (ВП) в образцах не приводило.…”

“…1, b). Отметим, что в [12] при инициировании образца NCP (без добавок) совокупным воздействием СЭП + КФ на подложке также наблюдался отпечаток глубиной 50 µm, но в указанной работе масса образца составляла 54 mg, а плотность запрессованного образца ρ ex p = 1.25 g/cm 3 . Таким образом, в настоящей работе при инициировании с помощью СЭП (без КФ) образца NCP с добавкой 20 mass % графена (с меньшими общей массой и плотностью) наблюдаются как более быстрый режим горения (вплоть до дефлаграционного горения), так и режим с более высокими энергетическими характеристиками.…”