Экспериментально показано, что в процессе беспламенного горения смесей гексогена с прекурсорами железа, азотсодержащими добавками и полимерным связующим может происходить образование нитридов железа. В результате оптимизации соотношения исходных компонентов и условий беспламенного горения гексогена получены наноразмерные частицы нитрида железа (Fe3N). Разработанный таким образом метод получения нитридов железа может быть использован для получения наноразмерных частиц нитридов других элементов.
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.