ЛАЗЕРНОЕ ЗАЖИГАНИЕ ПОРОШКОВЫХ СИСТЕМ НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИЯ И БОРА
А.Г. Коротких1,2, И.В. Сорокин3, В.А. Архипов2
1Tомский политехнический университет, 634050 Томск, Россия
korotkikh@tpu.ru
2Tомский государственный университет, 634050 Томск, Россия
3Институт химической кинетики и горения им. В. В. Воеводского СО РАН, 630090 Новосибирск, Россия
Ключевые слова: порошок, алюминий, аморфный бор, диборид алюминия, додекаборид алюминия, окисление, время задержки воспламенения, температура воспламенения
Страницы: 32-40
Аннотация
Порошки различных металлов и бора широко используются в смесевых топливных композициях для повышения температуры горения и удельного импульса ракетных двигателей. В статье представлены результаты экспериментального исследования окисления и воспламенения в воздухе ультрадисперсных порошков алюминия Alex, аморфного бора и микроразмерных порошков алюминия μAl, боридов алюминия AlB2 и AlB12. Нагрев и воспламенение порошков металла и бора осуществляли СО2-лазером непрерывного действия в диапазоне плотности теплового потока 65 ÷ 190 Вт/см2. На основе данных термического анализа установлено, что параметры реакционной способности порошков располагаются в следующей последовательности (по убыванию активности): Alex → B → AlB12 → AlB2 → μAl. При окислении аморфного бора и додекаборида алюминия AlB12 суммарное удельное тепловыделение и скорость изменения массы имеют максимальные значения. Порошки Alex, бора и AlB12 легче воспламеняются на воздухе при действии внешнего лучистого источника. Степенной показатель n в зависимости времени задержки воспламенения tign от плотности теплового потока tign ( q ) = Aq - n для порошков μAl, AlB2 и AlB12 примерно одинаков и равен ≈2.0, для ультрадисперсных порошков Alex и бора он ниже и составляет n = 1.5 и 1.0 соответственно.
DOI: 10.15372/FGV20220404 |
