مجله تحقیق و توسعه مواد پرانرژی
سال دوم شماره 2 (پیاپی 3، پاییز و زمستان 1385)

پایدارکننده ها عموما موادی هستند که به مقدار اندک در ترکیبات یا مخلوط ها بکار رفته و باعث پایدار شدن آنها می گردند. در پیشرانه ها عموما پایدارکننده ها جهت کنترل سرعت تجزیه پیشرانه ها و در نتیجه برای افزایش عمر انبارداری آنها استفاده می گردد. یک پایدار کننده مناسب بایستی خواصی نظیر: قابلیت همگن شدن با سایر اجزاء پیشرانه، فراریت پائین، عدم انحلال پذیری در آب، عدم واکنش پذیری با خود پیشرانه را داشته باشد، همچنین دارای مشتقات نیتروزه شده پایداری باشد. در این مقاله ابتدا ضمن بیان علت ناپایداری ایجاد شده در پیشرانه ها، به اثرات نامطلوبی که در نتیجه عدم استفاده از پایدارکننده می تواند بوجود آید اشاره می گردد. در ادامه ضمن اشاره به خواص یک پایدارکننده مناسب، تقسیم بندی پایدارکننده ها بر اساس نوع عملکرد و همچنین ساختار شیمیائی آنها بیان شده و در نهایت مکانیسم عملکرد 3 خانواده اصلی از پایدارکننده ها در پیشرانه های دو پایه مورد بررسی قرار می گیرد.

یکی از مهمترین فاکتورهای کار با مواد منفجره همانند بسیاری دیگر از فعالیتهای علمی و صنعتی، ایمنی در کار می باشد. در کار با مواد منفجره، ایمنی در برابر الکتریسیته ساکن و خطرات ناشی از تخلیه آن از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. در این مقاله مبانی الکتریسیته ساکن و تخلیه آن، روش های کلی کنترل تخلیه بار ساکن و همچنین دستورالعمل های لازم برای ایمن شدن در برابر آن، در کار با مواد منفجره ارائه شده است.

استفاده از نرم کننده ها در فرمولاسیون سوختهای جامد بویژه سوختهای جامد دوپایه اجتناب ناپذیر می باشد. پایه پلیمری سوختهای جامد دوپایه نیتروسلولز می باشد و افزایش نرم کننده باعث افزایش انعطاف پذیری، کاهش ویسکوزیته، کاهش Tg گردیده و همچنین فرآیند تولید را تسهیل و سطح محصول را صاف و صیقلی می کند. در این مقاله ابتدا به تاریخچه پیدایش، سپس رشد و توسعه انواع نرم کننده ها اشاره شده است در ادامه به طبقه بندی نرم کننده ها بر اساس خواص عملکردی پرداخته شده و سپس خواص عملکردی به طور کامل تشریح شده است و سپس به الگویی از مکانیسم جذب نرم کننده ها اشاره شده است. در ادامه به انواع نرم کننده های خنثی و انرژی زا، نقش و ویژگی های آنها، مخصوصا در پیشرانه جامد دوپایه پرداخته شده است و در نهایت جمع بندی و نتیجه گیری در مورد نرم کننده ها صورت گرفته است.

دراین مقاله یک روش برای تبدیل موادپرانرژی به کود ارائه می گردد. اساس این روش هیدرولیز موادپرانرژی در حضور اسید هیومیک در محیط قلیایی مناسب می باشد که در نتیجه آن پیوندهای ماده پرانرژی شکسته شده و نیتروژن موجود در آنها به شکل یونهای نیتریت, نیترات و یا آمونیاک درآمده و جذب اسید هیومیک می شود. مواد کربن دار باقیمانده از فرآیند نیز به مواد بی خطر تجزیه می شوند و مخلوط نهایی بدست آمده تا رسیدن به PH مناسب با اسید فسفریک خنثی سازی می شود. با توجه به اینکه در این فرآیند از هیدروکسید پتاسیم (KOH) به عنوان ماده هیدرولیز کننده استفاده می شود لذا محصول نهایی فرآیند کودی خواهد بود که عناصر اصلی مورد نیاز گیاه یعنی نیتروژن, فسفر و پتاسیم را در خود جای داده است. کود تهیه شده از این فرآیند معمولا به صورت محلول آبی (کود مایع) استفاده می شود و برای گرفتن بهترین نتیجه از این محصول به عنوان کود, مخلوط واکنش ممکن است با افزودن مواد مغذی دیگر مورد نیاز گیاه یعنی عناصر ثانویه یا ریز مغذی هایی مانند نیترات آمونیوم, سولفات آهن و. .. فرموله شود. همچنین برای تهیه این کود به شکل جامد می توان از فرآیند کلوخه سازی با یک کلوخه کننده متداول مانند سولفات آمونیوم استفاده نمود و محصول نهایی فرآیند را بوسیله فیلتراسیون یا سانتریفیوژ تصفیه و جداسازی کرد. این فرآیند پروسه ای ایمن, مفید و اقتصادی برای بازیابی مواد پرانرژی مستعمل یا ضایعاتی می باشد.

در مقاله حاضر تعدادی از روش های عمومی تخمین جرم خرج آتشزنه موتورهای راکتی سوخت جامد بررسی شده و از آنها برای محاسبه جرم خرج آتشزنه چند موتور سوخت جامد دوپایه استفاده شده است. نتایج محاسبات با جرم واقعی به کار رفته در آتشزنه هایی که بصورت تجربی برای چندین موتور راکتی طراحی و تثبیت شده بود مقایسه شده و به کمک روش خطای نسبی تحلیل شده است. بررسی ها نشان می دهد برخی روش های عمومی تخمین جرم خرج، قابل استفاده در موتورهای باسوخت دوپایه نیستند. برخی روش های دیگر نیز دارای خطای نسبی زیاد هستند ولی با این حال خطای آنها برای تخمین اولیه قابل قبول است.

متالورژی پودر یکی از روش های تولید متداول در صنعت می باشد که با توجه به خصوصیات ویژه آن، قطعات صنعتی زیادی به این روش تولید می شوند اما با توسعه مواد صنعتی و نیاز به موادی با خصوصیات ویژه و همچنین تولید نیمه صنعتی برخی قطعات با تعداد پایین، این روش جوابگوی کلیه نیازهای مهندسی نمی باشد. متالورژی پودر انفجاری از اواسط قرن بیستم میلادی بعنوان روشی مکمل و نو پا به عرصه صنعت گذارده و سعی شده است تا نیاز محققان و مهندسان به ساخت قطعات از جنس مواد و آلیاژهای با خصوصیات ویژه با استفاده از این روش مرتفع گردد. دراین مقاله پس از معرفی فرایند و ذکر تاریخچه آن، تئوری حاکم بر فرایند و پارامترهای مؤثر بر آن توضیح داده می شود. تحقیقات انجام شده برروی دو روش اصلی، شکل دهی انفجاری مستقیم و شکل دهی انفجاری غیر مستقیم پودر و روش های نوین شکل دهی انفجاری پودر در ادامه مقاله آورده شده است. بررسی نتایج حاصل از تحقیقات محققان نشان می دهد که با استفاده از فرایند متالورژی پودر انفجاری می توان قطعاتی با دانسیته نزدیک به 100% دانسیته تئوری از پودر مواد مختلف علی الخصوص مواد سخت و آلیاژهای ویژه تولید نمود.

فوم های انفجاری به آن دسته از فوم ها اطلاق می شود که از ترکیب مواد منفجره و افزودنی های مناسب به دست می آیند. خواصی مانند دانسیته، میزان پایداری، ویسکوزیته و قدرت انفجار فوم، متاثر از همه اجزاء تشکیل دهنده آن است. یکی از کاربردهای مهم این نوع فوم ها، مین زدایی و انفجار مهمات باقی مانده در مناطق جنگی است. در برخی کشورها، مطالعات زیادی در مورد فوم های مذکور صورت گرفته و فرمولاسیون های مختلف به صورت تجاری تولید شده اند. فوم های انفجاری را می توان به سه دسته عمده امولسیونی، پلیمری و هیدروژل تقسیم کرد که هر کدام، فرمولاسیون و کاربردهای مختلف دارد. در این مقاله، انواع فوم های انفجاری، روش های تهیه، موارد استفاده و نحوه به کارگیری آنها مورد بحث و بررسی قرار گرفته است. همچنین، با مطالعه و بررسی مراجع مختلف، کارآیی فوم های انفجاری به ویژه فوم های انفجاری مایع، در پاک سازی مین های به جامانده از عملیات جنگی مورد تاکید قرار گرفته است.