Я.В. Крафт1, Б.П. Адуев1, В.Д. Волков1, З.Р. Исмагилов1,2 1Федеральный исследовательский центр угля и углехимии СО РАН, Кемерово, Россия
lesinko-iuxm@yandex.ru 2Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, Новосибирск, Россия
Ключевые слова: уголь, пиролиз, лазерное излучение, масс-спектрометрия, лазер
Страницы: 89-99
Проведено исследование воздействия импульсного лазерного излучения (1 064 нм, 120 мкс, 10 Гц, 1.5 Дж/см2) на образцы углей в среде аргона. Методом масс-спектрометрии проведен анализ газообразных продуктов пиролиза углей. Установлены зависимости состава газообразных продуктов пиролиза образцов углей и доли прореагировавших образцов от их технических и генетических характеристик. Получены данные по выходу горючих газов на единицу массы прореагировавших образцов углей.
Б.С. Сеплярский, Р.А. Кочетков, Т.Г. Лисина, Д.С. Васильев
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия seplb1@mail.ru
Ключевые слова: СВС, механизм горения, порошковые смеси, гранулы, кинетика взаимодействия, примесное газовыделение, размеры частиц титана
Страницы: 100-108
Впервые выполнено сравнительное исследование горения порошковых и гранулированных смесей Ti + C, (Ti + C) + 20 % Cu с гранулами разного размера при варьировании размера частиц титана от 31 до 142 мкм. Обнаружено, что скорость горения порошковой смеси (Ti + C) + 20 % Cu выше, чем смеси Ti + C, несмотря на более низкую температуру горения. Использование теории «безгазового» горения для определения кинетических параметров процесса по скорости горения порошковой смеси приводит к отрицательному значению кажущейся энергии активации, что показывает неприменимость традиционного подхода. Результаты объяснены в рамках конвективно-кондуктивной модели горения тормозящим влиянием примесных газов, выделяющихся при прогреве частиц компонентов перед фронтом горения. С использованием значений скорости горения гранулированных смесей с гранулами размером 0.6 ÷ 1.7 мм рассчитана скорость горения вещества гранул, т. е. скорость горения порошковой смеси, в которой нивелировано влияние примесных газов. Отношение скоростей горения вещества внутри гранул и порошковых образцов определяет меру влияния примесного газовыделения на скорость горения порошковой смеси.
Ю.В. Богатов, В.А. Щербаков
Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН, Черноголовка, Россия vladimir@ism.ac.ru
Ключевые слова: конвективное горение, гетерогенная смесь Ti + C, механическая активация, СВС-компактирование, примесный газ
Страницы: 109-117
Изучено влияние механической активации компонентов и внешнего давления на горение гетерогенной смеси Ti + C в условиях СВС-компактирования. Показано, что при горении под давлением (15 МПа) реализуется низкоскоростной послойный режим (4 ÷ 7 см/с), без внешнего давления - нестационарные высокоскоростные режимы горения (50 ÷ 70 см/с): поверхностно-кольцевой и объемный, осуществляемые за счет конвективного тепло- и массопереноса. Предложен механизм высокоскоростного конвективного горения, основанный на зажигании гетерогенной смеси горячим примесным газом, выделяющимся в волне горения и фильтрующимся по расслойным трещинам и другим макродефектам по объему шихтовых прессовок, которые сформировались в процессе прессования порошковых смесей. Механическая активация компонентов реакционной смеси снижает плотность и прочность прессовок и повышает эффективность образования макродефектов. Внешнее давление оказывает противоположное действие, так как препятствует образованию трещин и распространению по ним горячего примесного газа. В режиме объемного горения получены консолидированные образцы карбида титана до относительной плотности 95 %.
Проведено исследование зависимости параметров акустической эмиссии, регистрируемых при квазистатическом сжатии, и характеристик ударно-волновой чувствительности деталей из пластифицированного октогена от дисперсности наполнителя. С использованием зависимости параметров акустической эмиссии от дисперсности октогена описаны возможные варианты процесса деградации структуры взрывчатого вещества при ударно-волновом воздействии, которые рассматриваются в качестве причины различия ударно-волновой чувствительности.
Wang D.-W., Li C., Zhang L., Zhu C.-G.
School of Chemistry and Chemical Engineering, Nanjing University of Science and Technology,
Nanjing, China
zhangl@njust.edu.cn
Ключевые слова: нанотермит, композиционный материал термит/вторичное ВВ, совместное осаждение распылением, первичное взрывчатое вещество
Страницы: 124-132
Для разработки экологически безопасного первичного взрывчатого вещества (ВВ) методом совместного осаждения распылением был изготовлен нанотермит Al@KIO4, который при смешивании с тэном (пентаэритриттетранитрат) образует композит PETN/Al@KIO4, используемый в качестве первичного ВВ. С помощью рентгеновской дифракционной сканирующей электронной микроскопии и просвечивающей электронной микроскопии высокого разрешения установлено, что термит имеет размер около 200 нм и хорошо распределен. Характеристики горения исследовались с использованием высокоскоростной фотографии и экспериментов по сжиганию в замкнутом пространстве. Результаты показали, что время возникновения детонации в композитах PETN/Al@KIO4 на 60 мкс меньше, чем в чистом тэне, что указывает на то, что термит ускорял процесс перехода тэна от дефлаграции к детонации. Детонационные характеристики композитов подтвердили, что состав PETN/Al@KIO4 может успешно инициировать гексоген и использоваться в качестве первичного ВВ. Были оценены также характеристики безопасности и длительного хранения композита PETN/Al@KIO4, которые показали, что эти параметры стабильны, а инициирующие свойства композита не меняются после 20 лет хранения.
Xu F. Y. 1, Kang J. 1, Wang H. F. 2 1School of Aerospace Engineering, Guizhou Institute of Technology, Guizhou, Guiyang, China 2State Key Laboratory of Explosion Science and Technology, Beijing Institute of Technology,
Beijing, China
Chinaxufengyue_bgc@163.com
Ключевые слова: реагирующий элемент, запреградное избыточное давление, ПТФЭ/Al/W, энерговыделение, моделирование
Страницы: 133-140
Теоретически и экспериментально проанализировано избыточное давление за пластиной, вызванное высокоскоростным ударом летящего реагирующего элемента из ПТФЭ/Al/W. Энергия реагирующих материалов ПТФЭ/Al/W рассчитана путем анализа химической реакции компонентов. С использованием теории одномерной ударной волны и характеристик энерговыделения реагирующего элемента разработана аналитическая модель избыточного давления за пластиной. На основе экспериментальных данных получена зависимость потери массы инициированного реагирующего материала от скорости соударения с пластиной алюминия и от ее толщины. Результаты показывают, что разработанная теоретическая модель может быть использована для оценки избыточного давления в условиях эксперимента при ударе реагирующим элементом по алюминиевой пластине.
При разработке специализированных взрывозащитных камер, к которым предъявляются повышенные требования по прочностной надежности, одним из важных вопросов является выбор материала силового корпуса, воспринимающего импульсные (динамические и ударно-волновые) нагрузки. Как правило, для таких конструкций используются трубы промышленного производства различных типоразмеров из низколегированной стали. При этом всегда возникает вопрос о выборе марки стали, особенно на этапе расчетного обоснования их взрывостойкости, поскольку характеристики динамической прочности материала труб, как правило, неизвестны. В связи с этим в данной работе впервые приведены результаты исследования статической, динамической и ударно-волновой прочности на сжатие и растяжение материала труб из стали марок 17Г1С, 09Г2С, 10Г2ФБЮ и класса прочности К60. Кроме того, представлены сравнительные данные о взрывостойкости при скоростях деформации материала (2 ÷ 5) · 102 c-1 труб из стали марок 09Г2С и 10Г2ФБЮ.
И.С. Чупина1,2 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия irachupina@mail.ru 2Алтайский государственный университет, Барнаул, Россия
На основе опубликованных данных проведен анализ фитоценотического разнообразия растительности Приобского плато с позиций флористической классификации. Составлен продромус, включающий 17 классов, 29 порядков, 44 союза и 103 ассоциации. Для степной и лесостепной части левобережья и правобережья Приобского плато проанализирован состав растительных сообществ, приведена ординация ассоциаций на градиентах увлажнения и богатства-засоления почв. Выявлены слабо изученные биотопы и административные районы в пределах Алтайского края и Новосибирской области.
В.Н. Годин1, Т.В. Архипова2, В.З. Юсуфова2 1Центральный сибирский ботанический сад СО РАН, Новосибирск, Россия vn.godin@mpgu.su 2Московский педагогический государственный университет, Москва, Россия tv.arkhipova@mpgu.su
Изучена семенная продуктивность андромоноэцичного вида Oenanthe aquatica, двулетнего или многолетнего полурозеточного моно- или олигокарпического травянистого растения. Исследования проводили в естественных условиях Московской области в 2021 г. по общепринятым методикам изучения семенного размножения растений. Семенная продуктивность особей зависит от степени разветвленности синфлоресценций (особи с двойными зонтиками на побегах I-III и I-IV порядков). O. aquatica обладает высокой потенциальной (до 23 358 семязачатков на особь) и реальной семенной продуктивностью (до 21 490 семян в расчете на особь) и долей обоеполых цветков, образующих полноценные и выполненные семена (95.8-96.8 % в расчете на особь). Выявлено, что потенциальная и реальная семенная продуктивность терминальных двойных зонтиков ниже, чем двойных зонтиков на побегах II порядка. У O. aquatica параметры семенной продуктивности двойных зонтиков на побегах одного порядка ветвления закономерно увеличиваются с возрастанием разветвленности побеговой системы особей. Вклад семенной продуктивности двойных зонтиков в общую семенную продуктивность особей O. aquatica зависит от степени разветвленности побеговой системы. Установлено, что при увеличении степени разветвленности синфлоресценций доля семенной продуктивности терминальных двойных зонтиков и двойных зонтиков на побегах II порядка постепенно уменьшается, а двойных зонтиков на побегах III порядка увеличивается за счет их значительного численного преобладания.
В статье представлены результаты анализа демографической структуры ценотических популяций Hedysarum sangilense Krasnob. et Timoch. в условиях высокогорного плато Сангилен (Юго-Восточная Тува). Изучены эколого-ценотическая приуроченность, онтогенез, онтогенетическая и виталитетная структура семи ценопопуляций этого субэндемичного вида. Установлено, что на исследованной территории вид приурочен к кобрезиевникам и дриадовым тундрам в пределах альпийского пояса и к кустарниковым зарослям в лесном поясе. При изучении демографической структуры выявлено, что для большинства ценотических популяций характерны левосторонние спектры с преобладанием ювенильных, виргинильных и, чаще всего, молодых генеративных растений. В условиях нарушенных фитоценозов (восстанавливающихся после пожаров) формируются левосторонние спектры с максимумом на молодых генеративных растениях. Среди виталитетных типов ценопопуляций H. sangilense преобладают депрессивный и равновесный. Достаточно высокая реальная семенная продуктивность в течение длительного генеративного периода обеспечивает самоподдержание популяций H. sangilense в условиях высокогорных растительных сообществ нагорья Сангилен.