Горение и термическое разложение азо- и азоксипроизводных фуразанов и фуроксанов

• Автор: Ву Мань Кыонг
• Шифр специальности: 05.17.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 111 с. : ил.

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ.

2. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР.

2.1. Производные фуразанов и фуроксанов как э ергетические

МАТЕРИАЛЫ.

2.2. Термическое разложение фуразанов и фуроксанов.

2.3. Термическое разложение азосоединений

2.4. Горение производных фуразанов и фуроксанов

3. МЕТОДИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

3.1. Объекты исследова ия

3. 1. 1. Свойства исследованных фуразанов.

3.1.2. Свойства исследованных фуроксанов
3.2. Методика исследования термической стабильности
3.2.1. Компенсационный манометр Бурдон ,
3.2.2. Дифференциалыюскапирующпй микрокалориметр.
3.3. Методика исследования конденсированных и газообразных
продуктов горения и разложения
3.4. Методика исследования закономерностей горения.
3.4.1. Приготовление зарядов из порошкообразных веществ.
3.4.2. Изготовление зарядов из быстрогорящих веществ
3.4.3. Измерение скорости горения с помощью видеокамеры.
3.4.4. Измерение скорости горения фотографическим методом
3.5. Измерение распределения температуры в волне горения
4. РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
4.1. Горение и разложение производных фуразанов
4.1.1. 3,3Диамино4,4азофуразан .
4.1.1.1. Закономерности горения и структура пламени .
4.1.1.2. Термическое разложение .
4.1.1.3. Механизм термического разложения и горения .
4.1.2. 3,3 Диамино4,4азоксифуразан
4.1.2.1. Закономерности горения и стру кзура пламени .
4.1.2.2. Термическое разложение
4.1.2.3. Механизм термического разложения и горения
4.1.3. 4,4Бис4апшофуразан31ыазокси3,3 азофуразан
4.1.3.1. Закономерности горения и структура пламени .
4.1.3.2. Термическое разложение
4.1.3.3. Механизм термического разложения и горения
4.1.4. Сравнение термической стабильности азо и азоксипроизводных
фуразанов.
4.2. ГОРЕНИЕ И РАЗЛОЖЕНИЕ АЗОПРОИЗВОДНЫХ ФУРОКСАНОВ.
4.2.1. 3,3Диамино4,4азофуроксан ОААзБО
4.2.1.1. Закономерности горения и структура пламени ОААгРО.
4.2.1.2. Термическое разложение ОЛАгРО.
4.2.1.3. Механизм термического разложения и горения ЭАЛгРО.
4.2.2. 3,3 Бискарбоксамид4,4 азофуроксан ВСААБО
4.2.2.1. Закономерности горения и структура пламени ВСААтРО
4.2.2.2. Термическое разложение ВСААгРО
4.2.2.3. Механизм термического разложения и горения ВСААРО
4.2.3. Сравнение термической стабильности азо и азоксипроизводных фуразанов и фуроксанов.
ВЫВОДЫ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


В случае азо производных фуроксанов кинетика распада определяется прочностью связи N-O в фуроксаиовом цикле, которая чувствительна к природе заместителей в фуроксановом цикле. Практическая значимость. Получены кинетические данные по разложению ряда азо- и азоксипроизводных фуразанов и фуроксанов, позволяющие установить их место по термической устойчивости среди других энергетических материалов. Получены данные но давлению паров этих веществ. Определены скорости горения азо- и азоксипроизводных фуразанов и фуроксанов, что позволило обнаружить среди исследованных веществ ЭМ с очень высокими скоростями горения, превышающими скорости горения таких известных ВВ как НМХ и даже CL-. В диссертации защищаются: экспериментальные данные и их трактовка по закономерностям горения ряда азо- и азоксипроизводных фуразанов и фуроксанов. Производные фуразанов и фуроксанов как энергетические материалы Производные фуразанов (1,2,5-оксадиазолов) и фуроксанов (1,2,5-оксадиазол-Ы-оксидов) известны более 0 лет и находят применение в медицине, сельском хозяйстве и некоторых областях техники. Соединения, содержащие в своем составе фуразановый цикл, представляют интерес как энергетические материалы. Во-первых, фуразановый цикл обладает высокой энтальпией образования, а во-вторых, он содержит в своем составе атом кислорода, способный участвовать окислительно-восстановительных реакциях. Производные фуразанов и фуроксанов являются одним из относительно новых видов перспективных взрывчатых веществ [1]. Они предлагаются в качестве мощных ВВ, компонентов инициирующих составов, различных взрывчатых композиций и ракетных топлив. В этой связи во многих странах мира синтезируются и исследуются производные фуразанов и фуроксанов. Особый интерес представляют соединения, в которых мостиком являются энергоемкие азо- и азоксигруппы [2,3]. Один из простейших и доступных представителей фуразанов -диаминофуразан предлагается как компонент для использования в ракетных топливах, в которых основным окислителем является перхлорат аммония [4]. Предлагается, что небольшие добавки этого вещества способны изменить баллистические характеристики топлива. Так, есть данные, что при его добавке в топливо уменьшаются скорость горения, коэффициент температурной чувствительности скорости горения, температура горения и V (постоянная в законе горения и = Ь'РУ), при этом удельный импульс топлива уменьшается незначительно (Табл. В качестве возможного компонента ракетных топлив (пластификатора) можно рассматривать и бис(нитроксиметил)фуроксан. Это жидкость с температурой кипения 1°С при 1 торр, плотностью 1. Однако бис(нитроксиметил)фуроксан более чувствителен к удару: при грузе 5 кг высота падения груза, при которой происходит % взрывов, составляет 1Ьо = 4. Табл. Влияние добавки днаминофуразапа (ЦАР) на свойства и баллистические характеристики ТРТ па основе перхлората аммонии (АР). А1: ; АР: Связка: 5. А1: ; АР: ; ВАРЛО Связка: 3. Значительное количество производных фуразана и фуроксана является перспективными низкоплавкими взрывчатыми веществами. Дицианфуроксан (Тпл °С, Т„т 0°С) предложен как бризантное взрывчатое вещество [8]. Он имеет скорость детонации м/сек (при плотности заряда 1. Бризантность его (по образованию углубления в стальной пластине при взрыве заряда) составляет % от бризантности тротила. Дицианфуроксан не взрывается при ударе грузом 2 кг, падающим с высоты см или при простреле пулей. Близкие свойства имеет и дицианофуразановый эфир (Тпл -°С [9]), плотность которого 1. Мощным взрывчатым веществом является динитрофуразановый эфир, скорость детонации которого составляет м/с при плотности 1. Динитрофуразановый эфир имеет высокую плотность 1. Это относительно низкоплавкое вещество, его температура плавления -°С [9]. Может быть получен нагреванием 3,4-динитрофуразана в ацетонитриле в присутствии карбоната щелочного металла. Вещество также высокоэнтальпийное (энтальпия образования 1 ккал/моль [2]), но относительно низкоплавкое (ТЛ °С [2]). Оно термически стабильно до 0°С [], по чувствительности к удару близко к ТЭНу ( см). Также легкоплавким является мощное ВВ 3,3'-динитро-4,4'-азофуразан (Т„. С [1), имеющий высокую энтальпия образования 8.