مکانیزم پیری سوخت های جامد کامپوزیت
مقدمه
سوخت‌های کامپوزیت عمدتاً شامل دو ماده تشکیل‌دهنده اصلی می‌شوند: اکسیدکننده و چسب. در حال حاضر مشخص شده است که در طی دوره پیری, سوخت‌ها تحت تجزیه کند قرار می‌گیرند [1-3]. برای افزایش طول عمر سوخت‌ها, دانستن مکانیزم فرآیند پیری لازم است. بنابراین باید مشخص شود که آیا مرحله کنترل-سرعت در تجزیه اکسیدکننده قرار می‌گیرد یا در تجزیه چسب. بنابراین هدف از بررسی کنونی, شناسایی ماده تشکیل‌دهنده مسئول پیری است. خاطرنشان می‌شود که برخلاف نوشته‌های دردسترس در مورد مکانیزم پیری سوخت‌های باز-دوبل, مکانیزم پیری سوخت کامپوزیت چندان شناخته شده نیست [4-11]. از مطالعات پیری تسریع شده در طیف دمایی 40-75 درجه از پنج سوخت کامپوزیت ریخته‌گری, Kuletz و Pakulak [4] نشان داده‌اند که مولفه اولیه تغییریافته در سطح مواجه شده, چسب است, درحالیکه در داخل, اکسیدکننده است. با این حال, آنها انرژی فعالسازی (E’) برای ماده سطحی, زیرسطحی و حجمی را که تقریباً مشابه هستند یافتند (kcal/mole 23-27). Schedlbauer [6] مشاهده نمود که سوخت‌های مبتنی بر پلی بوتادین پایان یافته پلی ارتان و کربوکسی (CTPB) , در طی پیری سخت می‌شوند که او این مورد را به پیوند متقابل از طریق مرزهای دوبل حاضر در زنجیره اصلی نسبت داد. او نشان داد که HCIO4 تولید شده ناشی از فعل و انفعال AP و رطوبت می‌تواند به عنوان یک عامل پیوند-متقابل عالی برای پیوندهای دوبل عمل نمایند. همچنین Myers [7] مشاهده نمود که سخت شدن سوخت CTPB که او در مورد مبنای واکنش‌های پیوند-متقابل توضیح داده بود, ناشی از حمله اکسیداتیو AP به پیوندهای دوبل CTPB است. Layton [9-11], تغییرات ساختاری شیمیایی CTPB, بوتادین محدود به-هیدروکسی (HTPB), و ترپلیمر بوتادین, اسید اکریلیک و سوخت‌های مبتنی بر اکریلونیتریل (PBAN) با تغییر در ویژگی‌های مکانیکی آنها در طی فرآیند پیری را مرتبط نمود. او پیشنهاد نمود که پیوندهای-متقابل در طول زنجیره‌های پلیمر در محل‌های اشباع نشده, با ماکزیمم درصد در گروه وینیل معلق تشکیل می‌شوند. او مقادیر انرژی (E) (kcal/mole 7-5) را برای تغییرات شیمیایی و مکانیکی در طی پیری تخمین زد و این مورد را به فرآیند پخش نسبت داد. می‌توان از کارهای Kuletz و Pakulak [4] و Layton [9-11] دید که بحث بر سر مقادیر E برای فرآیند پیری وجود دارد. بنابراین هدف دیگر کار حاضر, تخمین مقادیر E برای تغییرات رخ داده در ویژگی‌های مکانیکی, نرخ سوختن (r), و تجزیه حرارتی (TD) در طی پیری و دیدن این مورد است که آیا همبستگی بین آنها وجود دارد یا خیر.
INTRODUCTION
Composite propellants mostly consist of two major ingredients: oxidiser and binder. It has almost been established now that propellants undergo slow decomposition during the course of ageing [1-3]. To increase the longevity of the propellants, it is necessary to know the mechanism of the ageing process. Thus it has to be established whether the rate-controlling step lies in the oxidiser decomposition or in the binder decomposition. The objective of the present investigation, therefore, is to identify the constituent responsible for the ageing. It may be noted that contrary to the available literature on the mechanism of the ageing of double-base propellants, very little is known about the mechanism of composite propellant ageing [4-11]. From accelerated ageing studies in the temperature range 40-750C of five cast composite propellants, Kuletz and Pakulak [4] have shown that the primary component altered at the exposed surface is the binder, whereas in the interior it is the oxidiser. However, they found the activation energy (E) for surface, subsurface, and bulk material to be almost similar (23-27 kcal/mole). Schedlbauer [6] observed that polyurethane and carboxy terminated polybutadiene (CTPB)-based propellants harden during ageing, which he attributed to cross-linkage through the double bonds present in the main chain. He suggested that HCIO4 generated due to the interaction of AP and moisture may act as an excellent cross-linkage agent for double bonds. Myers [7] also observed the hardening of the CTPB propellant, which he explained on the basis of cross-linkage reactions due to the oxidative attack of AP on CTPB double bonds. Layton [9-11] correlated the chemical structural changes of CTPB, hydroxy terminated butadiene (HTPB), and terepolymer of butadiene, acrylic acid, and acrylonitrile (PBAN)-based propdlants with the change in their mechanical properties during the ageing process. He proposed that the cross-linkages are formed along the polymer chains at the unsaturated sites, with the maximum percentage at the pendant vinyl group. He estimated energy (E) values (5-7 kcal/mole) for the chemical and mechanical changes during ageing and attributed this to the diffusion process. It may be seen from the works of Kuletz and Pakulak [4] and Layton [9-11 ] that there is controversy over the E values for the ageing process. Another objective of the present work, therefore, is to estimate the E values for changes occurring in the mechanical properties, burning rate (~), and thermal decomposition (TD) during ageing and to see whether there is a correlation between them.
مقدمه
آزمایش
نتایج و بررسی
INTRODUCTION
EXPERIMENTAL
RESULTS AND DISCUSSION
- 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