بررسی ساز و کارها و سینتیک پیری تسریع شده سوخت کامپوزیت
چکیده
سینتیک و مکانیزم پیری یک سوخت موشک جامد کامپوزیت با نظارت بر نمونه‌های سوخت بدون فشار و استرس در طول ذخیره‌سازی طولانی مدت در دمای بالا مورد بررسی قرار گرفت. برای نمونه‌های محصورشده تحت هوا در دوران پیری، مشخص شد که اتصال عرضی اکسیداتیو چسب سوخت, مکانیسم تخریب اصلی در طول زمان است. تلفات پلاستیسایزر یک مکانیسم پیری قابل‌توجه فقط برای نمونه‌های کهنه محصور نشده بود. علاوه بر این، یک نشان وجود داشت که رطوبت دارای اثر قابل‌توجه اما برگشت‌پذیر بر ویژگی‌های مکانیکی سوخت است. روابط ریاضی آرنیوس به منظور تعیین میزان تسریع شدن پیری با افزایش درجه حرارت سوخت استنتاج شد. انرژی فعال‌سازی برای اکسیداسیون چسب بین 71 و 74 کیلوژول / مول تعیین شد..
1. مقدمه
به همه موتورهای موشک با سوخت-جامد, یک عمر ذخیره‌سازی منسوب می‌شود که در پایان آن, عملیات ایمن موشک دیگر تضمین نمی‌شود. در اغلب موارد، یکپارچگی سوخت جامد, عامل تصمیم‌گیری در تعیین عمر ذخیره‌سازی موتور است. بنابراین، به منظور تعیین طول عمر سرویس یک موتور، لازم است پیش‌بینی شود که تا چه حد سوخت در طول زمان کاهش خواهد یافت. این کار شامل تعیین نوع مکانیزم پیری مشخص‌شده توسط سوخت و همچنین سرعت‌های نسبی این مکانیسم در دماهای مختلف می‌شود.
مکانیسم¬های پیری سوخت‌های جامد بر اساس اجزای تشکیل‌دهنده آن متغیر است؛ سوخت‌های دو پایه متشکل از نیترواحتباسز و نیتروگلیسیرین بسیار متفاوت تر از سوخت‌های کامپوزیت بر اساس چسب‌های پلی بوتادین بارگذاری شده با- پرکلرات آمونیوم است. تحقیق گزارش شده در اینجا تنها به سوخت کامپوزیت مربوط می‌شود. در نوشته ها، در زمانهای گوناگون گزارش شده است که سوخت‌های کامپوزیت ممکن است با اکسیداسیون ماتریس پلی بوتادین، تلفات پلاستیسایزر توسط حرکت و تبخیر، و خیسی-زدایی از خرابی منسجم اکسید کننده و یا چسب کاهش یابند [3 - 1]. از این مکانیسم ها، اکسیداسیون و مهاجرت پلاستیسایزر, پدیده های مربوط به واکنش ها و یا نفوذ مولکولی هستند که در نتیجه توسط تحت روابط جنبشی (سینتیک) خواهند بود و با افزایش درجه حرارت سوخت, تسریع خواهند شد. به همین دلیل، موتورها و یا نمونه‌های سوخت اغلب در دماهای بالاتر از محیط به منظور شبیه سازی پیری بلند مدت درون یک مدت زمان معقول پیر می‌شوند- یک فرایند که به عنوان پیری تسریع شده نامیده می‌شود.
Abstract
The ageing kinetics and mechanisms of a composite solid rocket propellant were investigated by monitoring unstressed propellant samples during prolonged storage at elevated temperatures. For samples confined under air during ageing, it was determined that oxidative cross-linking of the propellant binder was the main degradation mechanism over time. Plasticizer loss was a significant ageing mechanism only for those samples aged unconfined. In addition, there was an indication that ambient humidity had a significant but reversible effect on propellant mechanical properties. Arrhenius mathematical relationships were derived in order to ascertain the extent to which ageing was accelerated by increased propellant temperature. An activation energy for binder oxidation of between 71 and 74 kJ/mol was determined.
1 Introduction
All solid propellant-fuelled rocket motors are assigned a storage life at the end of which their safe operation cannot be guaranteed. In most cases, the integrity of the solid propellant is the deciding factor in determining the motor storage life. In order to ascertain a motor×s service lifetime, therefore, it is necessary to predict the extent to which the propellant will degrade over time. This involves determining both the type of ageing mechanisms exhibited by the propellant and also the relative rates of these mechanisms at various temperatures. The ageing mechanisms of solid propellants vary based on their constituents; double base propellants composed of nitrocellulose and nitroglycerin will degrade very differently than composite propellants based on ammonium perchlorate-loaded polybutadiene binders. The research reported here is concerned solely with composite propellants. In the literature, it has been variously reported that composite propellants may degrade by oxidation of the polybutadiene matrix, loss of plasticizer by migration and evaporation, and dewetting from the oxidizer or binder cohesive failure [1 ± 3]. Of these mechanisms, oxidation and plasticizer migration are phenomena related to molecular reactions or diffusion which will therefore be governed by kinetic relationships and will be accelerated by increasing the propellant temperature. For this reason, motors or propellant samples are often aged at temperatures higher than ambient in order to simulate long-term ageing within a reasonable time period ± a process referred to as accelerated ageing.
چکیده
1. مقدمه
2 آزمایش
3 نتایج و بحث
3.1 مهاجرت پلاستیسایزر
3.2 خواص مکانیکی
3.3 تجزیه و تحلیل سل ژل
4. نتیجه گیری ها
Abstract
1 Introduction
2 Experimental
3 Results and Discussions
3.1 Plasticizer Migration
3.2 Mechanical Properties
3.3 Sol-Gel Analysis
4 Conclusions
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت ورد (word) با قابلیت ویرایش، بدون آرم سایت ای ترجمه
- ترجمه فارسی مقاله با فرمت pdf، بدون آرم سایت ای ترجمه