hrvatski

dvobazni raketni baruti : kinetika procesa isparavanja nitroglicerina

Dvobazni raketni (DBR) baruti izgrađeni su od dviju osnovnih sastavnica ; nitroceluloze (NC) kao matrice i nitroglicerina (NG) koji se dodaje u svojstvu energetskog plastifikatora, te aditiva kao što su stabilizatori, želatinizatori, modifikatori balističkih svojstava i dr. Tijekom vremena u masi baruta se odvija niz kemijskih i fizikalnih procesa (npr. gubitak stabilizatora, difuzija i isparavanje NG, razgradnja NG i NC, i dr.) uslijed čega dolazi do promjene fizičkih, kemijskih, termičkih, balističkih te mehaničkih svojstava baruta, što u konačnici rezultira padom performansi baruta te smanjenjem vremena njegove pouzdane upotrebe. Standardne metode ispitivanja stabilnosti baruta najčešće se baziraju na praćenju udjela stabilizatora, dok je praćenje promjene mehaničkih svojstava baruta manje zastupljeno. Međutim, iskustvo je pokazalo da su upravo mehanička svojstva DBR baruta ponekad presudna za njegovu stabilnost. Kako je udio NG (odnosno plastifikatora) jedan od najznačajniji faktora koji utječu na mehaničku stabilnost DBR baruta, u ovome je radu istraživana kinetika procesa isparavanja NG. Kinetika isparavanja NG određena je na temelju sljedećih eksperimenata: 1.praćenjem gubitka mase uzoraka baruta (~10 g) podvrgnutih procesu ubrzane termičke razgradnje, u termostatu (izotermička metoda) ; 2.praćenjem gubitka mase uzorka baruta (~4 mg) u ovisnosti o vremenu zagrijavanja, primjenom izotermičke TG analize (izotermička matoda) ; 3.praćenjem gubitka mase uzoraka baruta (~2 mg) u ovisnosti o temperaturi, primjenom dinamičke TG analize (izokonverzijska metoda) Na temelju izotermičkih rezultata utvrđeno je da se gubitak mase uzoraka s vremenom starenja, u početnoj fazi razgradnje (do 15%), može opisati potencijskim kinetičkim modelom oblika: , dok se za gubitak mase uzorka do potpunog gubitka NG može primijeniti kinetički model n-tog reda oblika: . Kod izokonverzijske metode, vrijednosti kinetičkih parametara isparavanja NG, određene su postupkom Flynn-Walla. Navedenim metodama je utvrđeno da se energija aktivacije za procese isparavanja NG kreće od 77 do 110 kJ/mol, a predeksponencijalni faktor od 2, 5• 107 do 2, 5• 108 s-1.

aktivacijska energija; dvobazni raketni barut; kinetika isparavanja; nitroglicerin; termogravimetrija

nije evidentirano