Luận án tiến sĩ: Ảnh hưởng của γ polyoxymetylen đến đặc tính cơ lý hóa và tốc độ cháy của thuốc ...

• Tác giả: Dương Ngọc Cơ
• Người hướng dẫn: TS. Phạm Văn Toại
• Trường học: Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự
• Chuyên ngành: Kỹ thuật hóa học
• Đề tài: Nghiên cứu ảnh hưởng của γ-polyoxymetylen đến các đặc tính cơ-lý-hóa, năng lượng và tốc độ cháy của thuốc phóng ballistic
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ kỹ thuật
• Năm xuất bản: 2021
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TÍNH CHẤT, THÀNH PHẦN THUỐC PHÓNG BALLISTIC
• 1.1. Khái niệm và thành phần thuốc phóng ballistic
• 1.2. Vai trò của γ-POM trong thuốc phóng
• 1.2.1. Khái niệm, phân loại γ-POM
• 1.2.2. Một số tính chất quan trọng của γ-POM. Khả năng ức chế cháy của γ-POM trong thuốc phóng ballistic
• 1.3. Tương hợp hóa học của thuốc phóng với các chất
• 1.3.1. Khái niệm chung về tương hợp hóa học trong thuốc phóng
• 1.3.2. Khả năng tương hợp của các chất với thuốc phóng
• 1.4. Tình hình nghiên cứu sử dụng γ-POM trong thuốc phóng keo
• 1.4.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.4.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng nghiên cứu
• 2.2. Hóa chất và thiết bị nghiên cứu
• 2.3. Thiết bị nghiên cứu
• 2.4. Phương pháp nghiên cứu
• 2.4.1. Phương pháp tạo mẫu thuốc phóng keo
• 2.4.2. Phương pháp tạo bề mặt dập cháy thuốc phóng
• 2.4.3. Các phương pháp nghiên cứu tương hợp
• 2.4.4. Phương pháp xác định đặc trưng năng lượng thuốc phóng
• 2.4.5. Các phương pháp xác định độ an định thuốc phóng
• 2.4.6. Phương pháp đo độ bền kéo nén của thuốc phóng
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Nghiên cứu tương hợp của γ-POM với các cấu tử
• 3.2. Khả năng tương hợp của γ-POM với NC No3
• 3.3. Tương hợp của γ-POM với DBP, vaseline và centralite No2
• 3.4. Tương hợp của γ-POM với TP ballistic
• 3.5. Ảnh hưởng của γ-POM đến tính chất cơ - lý - hóa của thuốc phóng
• 3.5.1. Ảnh hưởng của γ-POM đến độ bền kéo, nén của thuốc phóng
• 3.5.2. Ảnh hưởng của γ-POM đến nhiệt lượng cháy
• 3.5.3. Ảnh hưởng của γ-POM đến thể tích khí sinh ra khi cháy
• 3.6. Nghiên cứu ảnh hưởng của γ-POM đến tốc độ cháy của TP
• 3.6.1. Ảnh hưởng của hàm lượng γ-POM đến tốc độ cháy TP
• 3.6.2. Ảnh hưởng của kích thước hạt γ-POM đến tốc độ cháy TP
• 3.6.3. Ảnh hưởng của phụ gia tốc độ cháy đến tốc độ cháy TP
• 3.6.4. Ảnh hưởng của γ-POM và phụ gia xúc tác đến bề mặt cháy TP
• 3.7. Nghiên cứu ảnh hưởng của γ-POM đến độ an định của TP
• 3.7.1. Ảnh hưởng của nhiệt độ thử nghiệm đến áp suất khí thuốc
• 3.7.2. Ảnh hưởng của hàm lượng γ-POM đến mức độ sinh khí
• 3.7.3. Ảnh hưởng của γ-POM đến thời gian chịu nhiệt của TP
• 3.7.4. Ảnh hưởng của γ-POM đến áp suất khí sinh ra tại điểm gãy
• 3.8. Ứng dụng thiết kế đơn thành phần TP bình tích áp TLPKTT
• 3.8.1. Tính toán thiết kế đơn thành phần
• 3.8.2. Chế tạo TP dùng cho bình tích áp tên lửa PKTT
• 3.8.3. Kết quả thử nghiệm tính năng thuật phóng của TP
• DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Nghiên cứu ảnh hưởng của γ polyoxymetylen đến đặc tính cơ lý hóa

γ polyoxymetylen (γ-POM) là một chất polymer có khả năng ức chế cháy, được sử dụng trong thuốc phóng ballistic để điều chỉnh tốc độ cháy và tính chất cơ lý hóa. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích ảnh hưởng của γ-POM đến độ bền kéo nén, tính ổn định nhiệt, và tính chất hóa học của thuốc phóng. Kết quả cho thấy, γ-POM có khả năng tăng cường độ bền cơ học và tính ổn định nhiệt của thuốc phóng, đồng thời giảm tốc độ cháy thông qua cơ chế thu nhiệt khi phân hủy.

1.1. Ảnh hưởng đến độ bền kéo nén

Khi thêm γ-POM vào thuốc phóng ballistic, độ bền kéo nén của vật liệu được cải thiện đáng kể. Các thí nghiệm cho thấy, với hàm lượng γ-POM tăng từ 0% đến 12%, độ bền kéo tăng từ 15 N/mm² lên 25 N/mm², và độ bền nén tăng từ 20 N/mm² lên 30 N/mm². Điều này chứng tỏ γ-POM có khả năng tăng cường cấu trúc vật liệu, giúp thuốc phóng chịu được lực tốt hơn trong quá trình sử dụng.

1.2. Ảnh hưởng đến tính ổn định nhiệt

γ-POM cũng có tác động tích cực đến tính ổn định nhiệt của thuốc phóng. Kết quả phân tích nhiệt quét vi sai (DSC) cho thấy, nhiệt độ phân hủy của thuốc phóng chứa γ-POM tăng từ 180°C lên 200°C. Điều này giúp thuốc phóng duy trì tính ổn định trong điều kiện nhiệt độ cao, giảm nguy cơ tự cháy hoặc phân hủy không kiểm soát.

II. Nghiên cứu ảnh hưởng của γ polyoxymetylen đến tốc độ cháy

Tốc độ cháy là một trong những yếu tố quan trọng quyết định hiệu suất của thuốc phóng ballistic. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá ảnh hưởng của γ-POM đến tốc độ cháy thông qua các thí nghiệm đo lường ở các áp suất khác nhau. Kết quả cho thấy, γ-POM có khả năng giảm tốc độ cháy từ 12 mm/s xuống còn 8 mm/s ở áp suất 100 atm, nhờ cơ chế thu nhiệt khi phân hủy.

2.1. Ảnh hưởng của hàm lượng γ POM

Hàm lượng γ-POM có ảnh hưởng trực tiếp đến tốc độ cháy của thuốc phóng. Khi tăng hàm lượng γ-POM từ 0% đến 12%, tốc độ cháy giảm từ 12 mm/s xuống còn 8 mm/s. Điều này cho thấy γ-POM có khả năng ức chế quá trình cháy, giúp thuốc phóng cháy chậm và ổn định hơn.

2.2. Ảnh hưởng của kích thước hạt γ POM

Kích thước hạt của γ-POM cũng ảnh hưởng đến tốc độ cháy. Các thí nghiệm cho thấy, với kích thước hạt nhỏ hơn 50 µm, tốc độ cháy giảm mạnh hơn so với kích thước hạt lớn hơn 100 µm. Điều này chứng tỏ kích thước hạt nhỏ giúp γ-POM phân bố đều trong thuốc phóng, tăng hiệu quả ức chế cháy.

III. Ứng dụng của γ polyoxymetylen trong công nghiệp

γ-POM không chỉ có vai trò quan trọng trong thuốc phóng ballistic mà còn được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực công nghiệp khác. Nghiên cứu này đã chỉ ra rằng, γ-POM có thể được sử dụng như một chất ức chế cháy trong các vật liệu polymer, giúp cải thiện tính bền và tính ổn định nhiệt của sản phẩm. Đồng thời, γ-POM cũng được sử dụng trong các bình tích áp tên lửa, giúp tạo ra khí với tốc độ cháy thấp và ổn định.

3.1. Ứng dụng trong bình tích áp tên lửa

γ-POM được sử dụng trong các bình tích áp tên lửa để tạo ra khí với tốc độ cháy thấp và ổn định. Kết quả thử nghiệm cho thấy, thuốc phóng chứa γ-POM có thể duy trì áp suất khí ổn định trong thời gian dài, đáp ứng yêu cầu kỹ thuật của các hệ thống tên lửa hiện đại.

3.2. Ứng dụng trong vật liệu polymer

γ-POM cũng được sử dụng như một chất ức chế cháy trong các vật liệu polymer. Các thí nghiệm cho thấy, việc thêm γ-POM vào polymer giúp cải thiện tính bền và tính ổn định nhiệt của vật liệu, giảm nguy cơ cháy nổ trong các điều kiện nhiệt độ cao.