فهرست مطالب

تحقیق و توسعه مواد پرانرژی - سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 26، پاییز و زمستان 1394)
  • سال یازدهم شماره 2 (پیاپی 26، پاییز و زمستان 1394)
  • تاریخ انتشار: 1394/12/27
  • تعداد عناوین: 7
|
  • دکتر نرگس زهری *، دکتر یدالله بیات، مهندس حمیدرضا زارع چاوشی صفحات 3-14
    آگاهی از ساختار مولکولی کلید فهم عملکرد مولکولهاست و این به دلیل ارتباطی است که بین ساختار و ویژگی های یک ترکیب وجود دارد و خواص ماکروسکوپی و میکروسکوپی آن را به هم مرتبط می کند. انجام بسیاری از کارهای آزمایشگاهی نیازمند صرف وقت و هزینه ی بسیار می باشد. QSPR روشی است که امکان دستیابی به داده ها و اطلاعات مورد نظر را با صرف حداقل وقت و هزینه فراهم می آورد. از آنجا که تحقیقات آزمایشگاهی بر روی مواد پرانرژی بسیار پرهزینه، وقت گیر و البته همواره با خطر همراه است، در سال های اخیر استفاده از روش ها و مدل های تئوری پیش بینی کننده، بسیار گسترش یافته است. توسعه یک مدل با قابلیت اطمینان خوب و قدرت پیش بینی کنندگی بالا، نیازمند به کارگیری توصیف کننده های مناسب در مدل است. توصیف کننده مولکولی، اطلاعات شیمیایی مربوط به یک مولکول را به یک عدد تبدیل می کند. این عدد بایستی بتواند اطلاعات بیشتری را برای تفسیر و پیش بینی خاصیت مولکولی مولکول مورد نظر به ما ارائه دهد.
    کلیدواژگان: مدل سازی رابطه ساختار فعالیت، ساختار ویژگی(QSAR، QSPR)، توصیف کننده های مولکولی، پیش بینی خواص مولکولی
  • دکتر عباس کبریت چی *، مهندس محمد الله قلی صفحات 15-26
    در سال های اخیر با رشد روزافزون اقدامات تروریستی در دنیا، شگردهای نوین در بسته‎بندی، استفاده و انتقال مواد منفجره، آشکارسازی و بالابردن ضریب امنیتی مناطق حساس از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. در میان معدود فناوری های موجود، جهت آشکارسازی مقادیر کم مواد منفجره، استفاده از پلیمرهای مزدوج با در نظر گرفتن مولفه‎های یک ابزار مناسب میدانی و عملیاتی (دقت و سرعت) توانسته دقت آشکارسازی سگ سانان را در قالب یک ابزار الکترواپتیکی بدون محدودیت و مشکلات این جانوران ارائه کند. در این روش آشکارسازی، یک سیم ملکولی از مونومرهای فلورسانس تشکیل می شود که با حضور آنالیت مناسب (ماده منفجره شناسایی شونده) فلورسانس این پلیمر تضعیف یا خاموش می شود. دستگاه های تجاری ساخته شده براساس این پلیمرها دارای ساختار ساده، وزن کم، دقت و سرعت بالا هستند. در این مقاله حد الامکان تلاش شده گزارش جامع و کاملی از نحوه آشکارسازی مواد منفجره به وسیله پلیمرهای مزدوج، عوامل موثر در این فرایند، ابزارهای تولید شده در این حوزه و آخرین پژوهش های انجام شده ارائه شود. بررسی های انجام شده در این مقاله نشان می دهد حضور عوامل تاثیر گذار از جمله گروه های پنتیپتیسن و افزایش غلظت پلیمر (از محلول رقیق به فیلم ) موجب افزایش میزان خاموشی و بالاتر رفتن دقت و حساسیت آشکارسازی می شود، همچنین نیترو آروماتیک ها، مخصوصا TNT و DNT توسط بیشتر پلیمرها آشکارسازی می شوند. این پلیمرها بیشترین دقت آشکارسازی (ppq)، سریعترین زمان شناسایی (10 ثانیه) و سبک ترین دستگاه ها (kg 5/1) را نسبت به سایر روش ها دارا می باشند، اگرچه از نظر فاصله آشکارسازی از هدف محدودیت هایی دارند.
    کلیدواژگان: آشکارسازی مقادیر کم مواد منفجره - پلیمرهای فلورسناس، پلیمرهای مزدوج- خاموش کننده فلورسناس - فیدو
  • سعید بابایی *، فاطمه کمالی صفحات 27-38
    کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا (HPLC) از جمله سیستم های جداسازی برای مخلوط مواد منفجره بوده که علی رغم مزیت های تجزیه سریع، حجم نمونه کم، و مصرف کم حلال آلی، در استفاده برای ماتریس های پیچیده نیازمند بهبود حساسیت و انتخاب پذیری فاز ساکن می باشد. یکی از روش های بهبود انتخاب پذیری و حساسیت، انتخاب مناسب آشکارساز است. در این مقاله، به مروری بر انواع آشکارسازهای مورد استفاده در سیستم HPLC برای جداسازی و اندازه گیری مشتقات مواد منفجره پرداخته شده است. نتایج نشان دهنده تکرارپذیری بالای آشکارساز های فرابنفش-مرئی، حد تشخیص بسیار پایین سیستم های الکتروشیمیایی، استفاده همزمان از چند طول موج و تهیه کتابخانه طیفی ترکیبات توسط آشکارسازهای فوتودیود آرایه، حصول داده های جرمی و ساختاری از طیف سنج جرمی، دستیابی به حساسیت بالا و یک طیف کامل از آنالیت بدون جذب حلال شویشی در ناحیه مادون قرمز و عدم نیاز به کالیبراسیون با استفاده از سیستم رزونانس مغناطیس هسته می باشد
    کلیدواژگان: کروماتوگرافی مایع با کارایی بالا، آشکارساز های اتصالی، مواد منفجره، جداسازی
  • محمد کوزه گران *، حسین خدارحمی*، رضا کسایی، علی خیرآبادی صفحات 39-48
    فرآیند طراحی پرتابه های شکل یافته انفجاری بسیار دقیق بوده و دستیابی به یک پرتابه مناسب و یکپارچه، تنها با در نظر گرفتن نکات و تجربیات فراوان در طراحی و ساخت مجموعه و توجه به عوامل متعدد تاثیرگذار بر عملکرد نهایی مجموعه میسر می باشد. در این تحقیق شدت اثرگذاری کمی و کیفی هر یک از عوامل بررسی شده به نحوی که نشان می دهد با تغییر نحوه آغازش از نوع تکی به نوع حلقوی سرعت پرتابه حدود 6 درصد افزایش پیدا نموده و با افزایش 30 درصدی نسبت طول به قطر سرعت پرتابه حدود 10 درصد افزایش داشته و به ازای افزایش حدود یک درجه زاویه لاینر، سرعت پرتابه حدود یک درصد کاهش پیدا نموده است.
    کلیدواژگان: بررسی مشخصه های تاثیرگذار در طراحی پرتابه شکل یافته انفجاری
  • ناصر شیبانی، دکتر نرگس زهری* صفحات 49-62
    اخیرا رویکرد در حیطه طراحی و ساخت پیشرانه ها و مواد منفجره به سمت استفاده از اجزای پرانرژی سوق نموده است. ابداع نرم کننده های پرانرژی به عنوان جایگزین نرم کننده های معمول خنثی، مسیری است که به منظور بهبود سطح انرژی پیشرانه ها طی شده است. در این میان ترکیبات پرانرژی برپایه آزیدهای آلی توجه زیادی را به خود جلب نموده اند. خواص مکانیکی ضعیف بایندرهای پرانرژی برپایه آزید مانند گلیسیدیل آزیدپلیمر با افزودن نرم کننده های پرانرژی برپایه آزید به طور محسوسی بهبود می یابد. از میان ترکیبات پرانرژی برپایه آزید که به عنوان نرم کننده پرانرژی استفاده می شوند، آزیدواسترها به دلیل خواص نرم کنندگی بهتری که دارند، در چند سال اخیر بسیار مورد توجه قرار گرفته اند و ترکیبات زیادی برپایه آن ها و به عنوان نرم کننده پرانرژی سنتز و در مقالات گزارش شدند. دراین مقاله ضمن معرفی نرم کننده های آزیدواستر سنتز شده به مرور خواص آن ها و همچنین روش های سنتز آن ها و بررسی اثر عوامل ساختاری بر خواص این دسته از نرم کننده ها می پردازیم.
    کلیدواژگان: نرم‎کننده پرانرژی، آزیدواستر، پیشرانه‎جامد، آزیدهای آلی، بایندر GAP، پارامترهای ساختاری
  • علی سلمانی اسکلو * صفحات 63-72
    تهدید بالگردها و هواپیماهای نظامی و مسافربری به وسیله ی موشک های حرارت یاب و هدایت شونده با مادون قرمز، همواره یکی از تهدیدهای اساسی بوده است. یکی از روش های موثر و کارآمد در مورد رفع این نوع تهدیدها، فریب موشک و منحرف کردن آن از هدف به وسیله ی پرتوهای مادون قرمز منورهای حرارتی است که از هواپیمای هدف رها می شود برخی مواد و ترکیبات در قالب فرمولاسیون های منورهای پیروتکنیکی تابش کننده در ناحیه ی مادون قرمز، توانایی فریب و انحراف موشک های هدایت شونده ی حرارت یاب از نوع سطح به هوا و هوا به هوا را دارند. این مقاله، تهیه و ساخت منورهای پیروتکنیکی از مواد متفاوت و پرتوهای حاصل از سوزش آنها را مورد بررسی قرار داده است. نمونه های زیادی تهیه و مورد تست کیفیت سوزش قرار گرفتند و سپس برای نمونه های انتخابی، وجود یا عدم وجود تابش ماوراء بنفش و مادون قرمز به روش دستگاهی ثبت شد و طیف های مربوطه به دست آمد. در نهایت، فرمولاسیون های ارجح، با توجه به مواد تشکیل دهنده ی قابل دسترس، سرعت سوزش بالا و تابش ماوراء بنفش ناچیز، پیشنهاد شدند. از میان نمونه منورهای تهیه شده، 7 نمونه و از بین آن ها 2 نمونه به علت شدت تابش اندک ماوراء بنفش و تابش زیاد مادون قرمز و سرعت سوزش بالا، ارجح شناخته شدند. فرمولاسیون آن ها در جداول داخل متن و شماره ی آن ها در قسمت انتهایی نتایج و بحث آورده شده است.
    کلیدواژگان: منور مولد پرتو مادون قرمز، منور پیروتکنیکی، نور افشان های فریب دهنده
  • رحیمه اسماعیل زاده *، رضا آرامی صفحات 73-88
    ترکیبات فروسنی یکی از متداولترین کاتالیست های سرعت سوزش برای پیشرانه های مرکب هستند که به دلیل داشتن سرعت سوزش مناسب، سهولت تولید، خلوص و بازده بالا بیشتر مورد توجه قرار گرفته اند. مشکل اصلی این ترکیبات، مهاجرت آن ها در حین انبارداری می‎باشد که می تواند موجب کاهش عملکرد پیشرانه و ایجاد خطرات ثانویه گردد. گرچه مکانیزم مهاجرت آن ها به طور دقیق مشخص نیست ولی روش‎های مختلفی مانند افزودن گروه های فعال و ایجاد ترکیبات حجیم یا تقویت پیوندهای بین مولکولی، پلیمریزاسیون، فوق شاخه دار کردن و غیره برای حل این مشکل پیشنهاد شده است. با توجه به اهمیت بالای پدیده مهاجرت در عملکرد پیشرانه های مرکب، در این مقاله به معرفی کاتالیست های سرعت سوزش بر پایه فروسن و بررسی اجمالی روش های جلوگیری از مهاجرت آن ها پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: کاتالیست سرعت سوزش، پیشرانه، ترکیبات فروسنی، مهاجرت
|
  • N.Zohari*, Y.Bayat, H. Zarechavoshi Pages 3-14
    Recognition of the molecular structures is the key point in understanding the performance of molecules; this is because of the existence relation between the structure and properties of a compound which links its microscopic and macroscopic to each other. The laboratory works usually are time consuming and expensive. QSPR is a method which help us to achieve the favoured data and information with serving the minimum cost and time. Because the laboratory works in the field of energetic materials are very costly and hazardous as well, in the recent years using the methods and models to predict the properties of these compounds have been wildly developed. Developing a model with good reliability and high predictive power needs to selection of proper molecular descriptors. A descriptor converts the chemical information of a compound to a number. This number should be able to present more information to us to interpret and predict the molecular properties of that given compound.
    Keywords: QSAR, QSPR Modelling, Molecular Descriptors, Predicting molecular properties
  • A. Kebritchi*, M. Allah Gholi Pages 15-26
    In recent years with the growing terrorist and subversive activities in the world, detection, prevent and already increasing the security factor of military and sensitive areas has become very important. Among the few existing technologies, to detect traces of explosives, use of conjugated polymers have better condition rather than other technology and can present canine sensitivity in frame of electro optic device. In this detection method a molecular wire of florescence monomers form which in the presence of analyte florescence of polymers will be quenched, this phenomenan converts to an electronic or optic response through transducer. Commercialized detection tools based on these polymers contain simple structure, low weight, high precision and detection speed. In this article it is tried to present a comprehensive report of explosive detection by means of conjugated polymers, effective factors in this process, manufactured tools and last published achievemnets. Studies in this article show the presence of Pentiptycene groups and increasing polymer concentration (from solution to film) cause more quenching and more precise detection. Also, Nitroaromatics such as TNT, DNT are usually detected by conjugated polymers. These polymers own highest detection precision (ppq), fastest detection time (10 s) and lightest tools (1.5 kg) in comparison to other methods, although there are some limitations in detection distance from the aim.
    Keywords: Detection of trace explosives, Fluorosence polymers, conjugated polymers, Fluorosence quenching, FIDO
  • S. Babaee *, F. Kamali Pages 27-38
    High-performance liquid chromatography (HPLC) are including systems used for separation of explosive mixtures that has advantages solvent role for increasing of resolution potency and low sample volume in use for complex matrices need to improve the selectivity and sensitivity stationary phase. One of the methods to improve selectivity and sensitivity is choosing the appropriate detector. In this article the types of detectors that used in HPLC systems were reviewed to separation and determination of explosive derivatives. The results show low detection limit and high reproducibility for UV-Vis detectors, and the applicability of electrochemical systems with reliable detection limits for electroactive species. Simultaneous use of multiple wavelengths and spectral library by photo diode array detectors is significant advantage for HPLC system. Access to high sensitivity and a complete spectrum of analyte without eluting solvent absorption in infrared range improves capability of HPLC systems. No need for calibration by using nuclear magnetic resonance system converts HPLC to faster method.
    Keywords: High Performance Liquid Chromatography, Detectors, Explosive, Separation
  • M. Kozehgaran, H. Khodarahmi *, A. Kheirabadi, R. Kasai Pages 39-48
    The formed projectiles designing is a very accurate process and it is possible to gain a proper and integrated projectile by only considering lots of points and experiences in designing and manufacturing the projectile and paying attention to various effective factors on the final performance. In this study, the intensity of quantitative and qualitative effect of each factor has been investigated, as it shows that the velocity of the projectile would be increased about 6 percent, by changing the initiation from single to annular, and the velocity of the projectile would be increased about 10 percent, by increasing 30 percent of length to diameter ratio, and the velocity of the projectile would be decreased about 1 percent, by increasing about 1 degree in liner angle.
    Keywords: Formed Projectiles, Numerical Simulation, Liner, Initiation Method
  • N. Sheibani, N. Zohari* Pages 49-62
    Recently, approach in the field of design and manufacture of the propellant and explosive has led to the use of energetic ingredients instead of inert. Introduction of energetic plasticizers as a replacement of commonly used inert plasticizers is another approach to improve the energy level of propellants. In this meantime, energetic compound based on organic azids were attracting a lot of attention. The poor mechanical properties of energetic binders based on an azide functional group like GAP can be improved markedly by incorporation of energetic azido functional plasticizers. Among the azide based energetic compound that are used as energetic plasticizers, azido-esters because of their better plasticizing effect has drawn much attention In recent years and several compounds based on them as energetic plasticizers were synthesized and reported in Articles. In this paper, we introduce the synthesized azido-ester plasticizers, review their properties, their synthesis methods and study the effect of structural parameters on the properties of this type of plasticizers.
    Keywords: Energetic Plasticizer, Azido Ester, Solid Propellant, Organic Azide, GAP Binder, Structural Parameters
  • A. Salmani Osko* Pages 63-72
    The threat of helicopters, military and civilian aircrafts by IR-guided missiles (heat seeking missiles) has always been a major one.One of the most effective methods to overcome this threat is an attempt to decoy the missile by the flares that are released by the aircraft (the target of the missile). Certain compositions have the capability to form a pyrotechnic flare formulation that radiate in IR region and are able to counter an infrared homing (heat seeking)in surface to air and air to air missiles and decoy them. In This paper, investigated of sources of infrared radiation in consideration decoy of heat seeking missiles and intends to demonstrate the research carried out in formulation of pyrotechnic flares from different constituents and radiations of their burning. Many samples were formulated and quality of their burning was tested. Then, burning test was performed on the prepared formulations to observe if the IR and UV radiations are present or absent. The test was carried out by the equipments and the spectra were also determined. Finally, preferred formulations, based on the availability of materials, the high burning rate and the least UV radiation, were selected.
    Keywords: IR Radiant Flare, Pyrotechnic Flare, Decoy Flares
  • R. Esmaeelzadeh*, R. Arami Pages 73-88
    Because of the suitable characteristics such as having desirable burning rate, easily manufacture and high purity and yield, pay attention to Ferrocene compounds as commonly burning rate catalysts of composite propellants. Migration of this compound in during shelf time is their main disadvantage. This process can be caused reduction of propellant efficiency and creation of secondary hazards. Though their migration mechanism is vague, nevertheless various methods are suggested to resolving of this defect, such as adding of active groups and formation of massive compounds or reinforce of intermolecular bonding, polymerization, hyper branching and etc. due to high importance of effective migration on efficiency of composite propellants, in this paper, Ferrocene-based burning rate catalysts are introduced and methods of prevention their migration are investigated briefly.
    Keywords: Burning Rate Ccatalyst, Composite Solid Propellant, Ferrocene Compounds, Migration