مجله تحقیق و توسعه مواد پرانرژی
سال پنجم شماره 2 (پیاپی 9، پاییز 1388)

استفاده از آنتی اکسیدان ها در فرمولاسیون پیشرانه های کامپوزیتی، اجتناب ناپذیر می باشد. این مواد جهت ایجاد خواص مطلوب در زمان نگهداری و انبارداری، به پیشرانه افزوده می شوند. بایندر که یک ماده آلی موجود در ساختار این پیشرانه ها است، در معرض تغییر و تخریب (اکسید شدن و یا هیدرولیز) قرار دارد و بنابراین باعث تغییراتی در خواص مکانیکی پیشرانه می گردد. استفاده از آنتی اکسیدان ها در فرمولاسیون پیشرانه، از بروز این اتفاقات جلوگیری می کند. در این مقاله ضمن معرفی آنتی اکسیدان A.O.2246 و ذکر خواص و کاربردهای آن، روش های مختلف سنتز این ماده بررسی و مقایسه شده و سپس با در نظر گرفتن مزایا و معایب هر روش و قابلیت صنعتی شدن آنها، روش بهینه سنتز معرفی شده است.

نیتروسلولوز(سلولوز نیترات) در مقیاس صنعتی به وسیله نیتراسیون لینتر تصفیه شده با مخلوط اسید (نیتریک اسید و اسید سولفوریک) تولید می گردد. در این فرآیند علاوه بر تشکیل استر نیترات که همان محصول مورد نظر می باشد، استرهای سولفات سلولوز نیز تولید می شوند که باعث ناپایداری نیتروسلولوز می گردند. یکی از انواع نیتروسلولوز مورد مصرف در تولید پیشرانه و باروت، نیتروسلولوز با درصد ازت بالا(بیش از 35/13) و ویسکوزیته بالا می باشد که به دلیل بالا بودن درصد ازت و گرانروی پایدارسازی آن با مشکل مواجه می باشد. ناپایداری نیتروسلولوز نظامی احتمال انفجار آن طی انبارداری طولانی مدت یا در هنگام عملکرد محصولات دفاعی ساخته شده از آن مانند انواع باروتها وپیشرانه ها را افزایش می دهد. در این مقاله ضمن بررسی دلایل ناپایداری نیتروسلولوز، شرایط عملیاتی مناسب برای پایدارسازی این نوع نیتروسلولوز پیشنهاد شده و نیتروسلولوزی با پایداری ml NO/gNC7/1 به دست آمد.

ترکیبات انفجاری حاوی آلومینیوم از اوایل قرن بیستم به واسطه انرژی انفجار زیاد، سرعت و ضربه های انفجار بالا و همچنین طولانی بودن فشار ناشی از حضور آلومینیوم، مورد توجه قرار گرفته اند. از مهمترین این ترکیبات می‫توان به تورپکس، DBX، تریتونال، HTA-3، H-6 وHBX ها اشاره کرد. ترکیبات HBX، ترکیبات انفجاری قابل ریختهگری حاوی آلومینیوم هستند که به صورت سه ترکیب HBX-1، HBX-3 و H-6 تولید می‫شوند. در این تحقیق، تولید این ترکیبات به صورت گرانول مورد بررسی قرار گرفته و پارامترهای مؤثر بر کیفیت محصول، از قبیل نسبت مواد جامد و آب، دور همزن، دمای افزایش TNT و مقدار آن جهت ایجاد پوشش اولیه، دمای مخلوط در هنگام افزایش سوسپانسیون TNT/Al و دمای افزایش سوسپانسیون TNT/Al مورد بررسی و بهینه سازی قرار گرفتند.

پودر آلومینیوم به طور معمول در ترکیب مواد پرانرژی برای افزایش گرمای آزاد شده و تولید ضربه انفجاری طولانی تر اضافه می شود. اما به واسطه تاخیر طولانی در شروع اشتعال و سرعت احتراق آهسته آلومینیوم، خواصی که از افزودن آن انتظار می رفت، کاملا حاصل نشده است. علاوه بر این، کاهش سرعت انفجار ناشی از افزودن پودرهای فلزی در مواردی که تولید ضربه فشاری شدیدی لازم است محدودیت هایی ایجاد کرده است. هم اکنون استفاده از پودرهای فلزی نانو در فرمولاسیون مواد پرانرژی برای حل این مشکلات در حال تحقیق و بررسی است که محدویت های این روش نیز مشخص شده است. اخیرا تحقیقات در زمینه احتراق پودر فلزات نوع جدیدی از مواد پرانرژی بر پایه فلزات را که توسط تکنیک جدید آلیاژسازی مکانیکی تهیه شده است پیشنهاد داده است. در این مقاله، این مواد و ویژگی های آنها برای مواد پرانرژی نوین معرفی می گردد.

در این تحقیق با طراحی انجام شده، از نوعی سیستم اختلاط جدید بهبود یافته جهت اختلاط جریان حلال و ضدحلال به منظور میکرونیزه نمودن RDX استفاده گردید. این سیستم اختلاط (اژکتور5) به گونه‮ای طراحی گردیده‮است که علاوه بر ایجاد اختلاط بسیار شدید، قابلیت کنترل جریان‮های ورودی به راحتی در آن امکان پذیر می‮باشد. از امتیازات این روش، قابلیت اجرا در مقیاس صنعتی، سهولت بازیابی حلال، هزینه پایین، سهولت کنترل پارامترهای موثر بر دانه‮بندی و تکرارپذیری روش می‫باشد. با استفاده از این روش،RDX با دانه بندی کلاس زیر 25 میکرون تولید گردید و کیفیت محصول، توسط صنایع مصرف کننده مورد تایید قرار‮گرفت.

حذف مقادیر جزئی آب از ترکیبات آلی یکی از مشکلات صنایع می باشد، به دلیل اینکه فرایندهایی مثل تقطیر نیاز به انرژی زیادی دارد تا مقادیر جزئی آب را از ترکیبات آلی دور کند. زئولیتها به دلیل ساختمان کریستالی خاص، غالبا قادر به جذب مولکولهای آب از مایعات آلی هستند. با توجه به اینکه روش های جذبی به دلیل امکان تهیه مایعات خیلی خشک همواره مورد توجه صنایع شیمیایی بوده اند، در این تحقیق از سه زئولیت آبدوست 5A،4A و 3A برای حذف مقادیر جزئی آب از ترکیب UDMH استفاده شده است. در این تحقیق، کارایی جاذبها در شرایط مختلف عملکردی در دستگاه لرزاننده، مورد مطالعه قرار گرفته است. نتایج حاصل، حاکی از وابسته بودن میزان جذب آب به نوع و مقدار زئولیت جاذب و همچنین میزان آب موجود در UDMH نسبت به میزان حذف آب از ترکیب دارد.

فناوری قالب گیری مولکولی، امکان تشکیل موادی با حفره هایی که قادر به شناسایی مولکول های مشخصی هستند را در اختیار می گذارد. در این فرایند، منومرهای عاملی و اتصال دهنده در حضور مولکول هدف (گونه مورد نظر برای تشخیص، آشکارسازی یا جداسازی) کوپلیمر می شوند. پس از کامل شدن پلیمریزاسیون، مولکول توسط استخراج از پلیمر خارج می شود و حفره هایی سه بعدی که از نظر ساختاری مکمل شکل و اندازه مولکول هدف هستند و می توانند به صورت گزینشی به آن متمایل باشند ایجاد می شود. به دلیل خواص منحصر به فرد، کاربرد پلیمرهای قالب مولکولی در زمینه های مختلف دارویی، محیط زیست، صنعتی و نظامی در حال توسعه است. یکی از پر کاربردترین زمینه هایی که در مورد قالب گیری مولکولی مورد توجه قرارگرفته است، استفاده از پلیمرهای قالب مولکولی به عنوان اجزاء تشخیصی در حسگرها و زیست حسگرها برای مولکولهای مختلفی مانند داروها، آفت کشها، قندها، اسیدهای آمینه، توکسینها، عوامل شیمیایی جنگی و مواد منفجره می باشد. در این مقاله، آخرین پیشرفتهای انجام گرفته با پلیمرهای قالب مولکولی برای آشکارسازی مواد منفجره ارائه شده است.