ПЕРСПЕКТИВЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПОРОШКОВ БОРА В КАЧЕСТВЕ ГОРЮЧЕГО. III. ВЛИЯНИЕ ПОЛИМЕРНОГО СВЯЗУЮЩЕГО НА СОСТАВ КОНДЕНСИРОВАННЫХ ПРОДУКТОВ ГАЗИФИКАЦИИ БОРСОДЕРЖАЩИХ МОДЕЛЬНЫХ КОМПОЗИЦИЙ
Д.Б. Мееров1, К.А. Моногаров1, Н.В. Муравьёв1, И.В. Фоменков2, А.Л. Васильев3,4, Н.И. Шишов5, А.Н. Пивкина1
1Федеральный исследовательский центр химической физики им. Н. Н. Семенова РАН, Москва, Россия
2Институт органической химии им. Н. Д. Зелинского РАН, Москва, Россия
3Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт", Москва, Россия
4Федеральный научно-исследовательский центр "Кристаллография и фотоника" РАН, Москва, Россия
5Федеральный центр двойных технологий "Союз", Дзержинский, Россия
Ключевые слова: борсодержащие композиции, ракетно-прямоточные двигатели, пластификаторы, термический анализ, горение, конденсированные продукты сгорания
Страницы: 42-54
Аннотация
С целью поиска оптимального состава топлива для камеры газогенератора ракетно-прямоточного двигателя проведено исследование влияния полимерного связующего на термическое поведение, горение и состав конденсированных продуктов газификации борсодержащих модельных композиций. Рассмотрены физико-химические превращения частиц бора при прохождении волны горения в твердотопливном составе и взаимодействии с продуктами разложения окислителя и связующего. В качестве компонентов связующих использованы олигодиенуретановый и полиэфируретановый каучуки, пластифицированные различными веществами: диметиловым эфиром фталевой кислоты, трансформаторным маслом и диоктилсебацинатом. При сохранении соотношения между каучуком и пластификатором изучены образцы последовательно усложняемого состава. После термоаналитического изучения пластификаторов и каучуков исследованы пластифицированные связующие, затем композиции этих связующих с бором, после чего определены параметры горения модельных составов, полученных при добавлении третьего компонента - перхлората аммония. Показано, что термическая деструкция более термостойкого связующего и образование расплава оксида бора в значительной степени перекрываются и протекают одновременно. Методом высокоскоростной видеосъемки выявлены особенности процесса горения композиций с различными связующими. Состав и микроструктура конденсированных продуктов газификации, как отобранных из газовой фазы непосредственно с поверхности горения, так и остающихся после сгорания в виде пористого каркаса, детально исследованы методами электронной микроскопии и термогравиметрии. На основе сравнительного анализа экспериментальных данных сделан вывод о предпочтительности использования пластификаторов и каучуков со сниженной термической стабильностью в инертных связующих для составов с аморфным бором, предназначенных для камеры газогенератора ракетно-прямоточного двигателя. Впервые показана возможность образования кристаллов субоксида бора B6O при горении борсодержащих композиций.
DOI: 10.15372/FGV20210504 |
