فهرست مطالب

تحقیق و توسعه مواد پرانرژی - سال هفتم شماره 3 (پیاپی 15، زمستان 1390)
  • سال هفتم شماره 3 (پیاپی 15، زمستان 1390)
  • 92 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1391/03/25
  • تعداد عناوین: 8
|
  • مصطفی نجفی، امین اعظم باغبانان صفحه 3
    آشکارسازی مواد منفجره همواره به دلائلی مانند فشار بخار کم، استفاده از ترکیبات انفجاری جدید، پنهان بودن مواد منفجره و شیوه های جدید به کارگیری با چالش هایی روبرو است. نانو حسگرها با افزایش حساسیت و گزینش پذیری و توانایی عمل در حالت های مختلف، پتانسیل گسترش تعداد زیادی حسگر برای آشکارسازی را در اختیار می گذارند. در این مقاله ضمن بحث در خصوص دلایل نیاز به آشکارسازهای بسیار حساس مواد منفجره، پیشرفت های انجام گرفته اخیر در زمینه توسعه حسگرهای توانمند شده با نانو فناوری شامل حسگر های مقاومت شیمیایی مبتنی بر نانوذرات طلای عامل دار، نانوکامپوزیت پلیمری حاوی نانولوله های کربنی، نانو حسگر های گازی مبتنی بر نانو ذرات یا نانو لوله های اکسید های فلزات نیمه هادی و حسگرهای نانوالکترومکانیکی معرفی شده و کارایی و مزایای این حسگر ها برای آشکارسازی مقادیر کم مواد منفجره بررسی شده است.
    کلیدواژگان: آشکارسازی، نانو حسگر، حسگر گاز، نانو فناوری، مواد منفجره
  • یدالله بیات، نفیسه سادات محمودی صفحه 13
    تترازول ها دسته ای از ترکیب های هتروسیکل غنی از نیتروژن هستند که به دلیل وجود پیوندهای N=N و C-N دارای گرمای تشکیل مثبت، دانسیته و ایمپالس ویژه بالا هستند. این ترکیب ها به علت انرژی پتانسیل زیاد و حساسیت به ضربه و اصطکاک کم به عنوان مواد پر انرژی سبز در پیشرانه ها، تولید کننده های گاز، مواد پیروتکنیک و منفجره ها بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. این ترکیب توسط روش های مختلفی سنتز گردیده است. این ترکیب ها علاوه بر استفاده به عنوان مواد پر انرژی، در داروسازی و کشاورزی نیز کاربرد دارند. در این مقاله ابتدا خواص شیمیایی، فیزیکی و روش های سنتز تترازول ها مورد بررسی قرار گرفته و سپس کاربرد آن ها به عنوان یکی از اجزای پیشرانه ها، مواد منفجره و تولید کننده های گاز مورد ارزیابی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: تترازول، گاز ژنراتور، پیشرانه، مواد منفجره، مواد پر انرژی سبز، ترکیب های غنی از نیتروژن
  • احد جهانیان، علیرضا زارعی صفحه 27
    پیشرانه های متداول (تک پایه، دوپایه و سه پایه) به علت آغازش تصادفی سبب فجایع تاسف باری برای خدمه و نیز تخریب تجهیزات گرانبها می شود. در طول سالهای اخیر، به منظور کاهش حساسیت مهمات تلاش های زیادی برای توسعه نسل جدیدی از پیشرانه ها که به پیشرانه با آسیب پذیری پایین (LOVA) معروف هستند، انجام شده است. مفهوم پیشرانه با آسیب پذیری پایین شامل فرمولاسیونی است که حداقل حساسیت را به ضربه، اصطکاک و تحریک گرمایی داشته باشد و به علاوه خصوصیات بالستیکی رضایت بخشی را از خود نشان دهد. در پیشرانه های LOVA از نیترات استر هایی که حساسیت زیادی را از خود نشان می دهند به میزان بسیار کمی استفاده می شود. در این پیشرانه ها از بایندرهای بی اثر استفاده شده و به منظور جبران کاهش انرژی به علت جایگزینی نیتروگلیسرین (دارای گروهای نیترات استر) و بخشی از نیتروسلولز، از RDX میکرونیزه که یک عامل پرانرژی است، استفاده می شود. در این مقاله ضمن معرفی این پیشرانه به بررسی خصوصیات آسیب پذیری، بالستیکی، مکانیکی و قابلیت سایش این پیشرانه پرداخته می شود.
    کلیدواژگان: پیشرانه، پیشرانه با آسیب پذیری پایین، نیترات استر
  • حسین روهنده، شهرام قنبری پاکدهی، حمید رضا صناعی، معصومه خدائی صفحه 37
    دی متیل آمینو اتیل آزید (DMAZ) جایگزین مناسبی برای مشتقات هیدرازینی در صنایع هوا و فضا به شمار می آید. این ماده از واکنش دی متیل آمینو اتیل هیدروکلرید و سدیم آزید در آب تولید می گردد. DMAZ در فاز آلی با خلوص حداقل 90% تشکیل می شود. برای کاربرد در صنایع هوا- فضا، DMAZ با خلوص بسیار بالا نیاز است. حساسیت حرارتی DMAZ باعث می شود تا خالص سازی در دماهای پایین صورت گیرد. تقطیر در فشارهای زیر اتمسفری گزینه خوبی برای این منظور است. در این مقاله، اثر پارامترهای مختلفی چون دما و فشار روی زمان، میزان هدر رفت و خلوص نهایی DMAZ در ستون پر شده منظمی معروف به ستون ویگرو بررسی و سرانجام شرایط بهینه به دست آمد.
    کلیدواژگان: DMAZ، خالص سازی، تقطیر در خلاء، بهینه سازی
  • علیرضا زارعی، احد جهانیان صفحه 45
    نرم کننده ها به عنوان یکی از اجزاء کلیدی در پیشرانه های تفنگی، نقش مهمی را در کنترل خصوصیات بالستیکی و مکانیکی پیشرانه بازی می کنند. توسعه پیشرانه های تفنگی جدید، نیازمند درک رفتار و اثر نرم کننده های پرانرژی می باشد. امروزه در سراسر جهان تلاش های زیادی برای سنتز و کاربرد نرم کننده های پرانرژی به منظور تامین نیازمندی های بالستیکی مورد نظر، در حال انجام است. حاصل چنین تلاش هایی، به تولید نرم کننده های پرانرژی بر پایه گروه های نیترو، نیتراتو، فلوئورو نیترو، فلوئورآمینو و آزیدو منجر شده است. این نرم کننده ها استحکام مکانیکی و انرژی مورد انتظار را در پیشرانه های تفنگی با هدف تامین بالستیک مورد نیاز فراهم می کنند. در این مقاله در ابتدا به اختصار مفاهیمی نظیر دمای انتقال شیشه ای شدن و مهاجرت نرم کننده ها تشریح شده و سپس برخی از نرم کننده های جدید مورد استفاده در پیشرانه های تفنگی نظیر BU-NENA، NF، BDNPA/F، DANPE و DNDA57معرفی می شود و اثر این نرم کننده ها برخصوصیات بالستیکی و دیگر خصوصیات پیشرانه های تفنگی مورد بحث و بررسی قرار می گیرد.
    کلیدواژگان: نرم کننده پرانرژی، پیشرانه تفنگی، خصوصیات بالستیکی، DNDA57
  • مهدی مظفری نوشری، علی صابری مقدم، مجید شیخی نارانی، مهدی عادلی نسب صفحه 55
    پیشرانه های ژلی مزایای قابل توجهی نسبت به پیشرانه های مایع دارند. برای ایجاد نیروی پیشران در محفظه تراست ابتدا پیشرانه در داخل محفظه تراست به قطرات بسیار ریزی تبدیل شده و سپس محترق میشود. خصوصیات اتمایز شدن و احتراق پیشرانه ها به خواص رئولوژیکی آنها وابسته است. در این تحقیق ضمن معرفی خواص رئولوژیکی پیشرانه مایع و ژل، الگوی اتمایز شدن و فرآیند احتراق آنها بررسی و مقایسه شده است. پیشرانه های ژلی، سیالهای نازک شونده برشی هستند که ویسکوزیته آنها با افزایش نرخ برش کاهش مییابد. بنابراین انژکتورهایی برای اتمایز کردن این پیشرانه ها مناسب هستند که بتوانند نرخ برش بالایی ایجاد کنند. هر چه قطر قطرات اتمایز شده کوچک تر باشد سرعت تبخیر و احتراق آنها بیشتر شده و در طول کوتاهتری از محفظه تراست فرآیند احتراق کامل میشود.
    کلیدواژگان: پیشرانه ژل، ژل کننده، رئولوژی، اتمایز شدن، احتراق
  • رضا فارغی علمداری، فائزه قربانی زمانی صفحه 63
    مایعات یونی(ILs) دسته ی جدیدی از ترکیبات می باشند که در سال های اخیر توجهات زیادی به آن ها معطوف شده است. این ترکیبات به عنوان حلال های سبز در بسیاری از واکنش های شیمیایی و همچنین درساختار مواد پیشرفته به کارگرفته می شوند. اخیرا توجه بر روی دسته جدیدی از مایعات یونی پرانرژی با هدف کاهش سمیت و خطرات مواد شیمیایی جلب شده است. در مقایسه با ترکیبات پرانرژی متداول مانند HMX، TNT و RDX مایعات یونی دارای مزیت هایی از جمله فشار بخار ناچیز، دانسیته بالا، پایداری حرارتی و شیمیایی هستند ونیز در محدوده وسیع دمایی به حالت مایع فاقد بخارات سمی می باشند. علاوه بر این، خواص و ویژگی های مایعات یونی به سرعت و با تغییر جزء آنیونی و کاتیونی قابل تغییر و تنظیم می باشند. در نتیجه می توان تعداد بسیار زیادی از مایعات یونی را متناسب با کاربرد آن ها سنتز نمود. در این مقاله به معرفی برخی از مایعات یونی سنتز شده که به عنوان مواد پرانرژی در سال های اخیر مطرح شدند، پرداخته شده است.
    کلیدواژگان: مایعات یونی، مواد پرانرژی، نمک های یونی، سوخت های فوق حساس
  • صفحه 77
|
  • M. Najafi, A. A. Baghbanan Page 3
    Detecting explosives is a challenging task because of a number of factors, such as the low vapor pressures of most explosives, frequent introduction of novel explosive compositions, concealment and weapon delivery schemes. Also, selective and sensitive detection of explosive has received considerable attention for environmental monitoring/ restoration and national security applications. Nano sensors with increased sensitivity and selectivity and the ability to operate in a multimodal platform offer a potential paradigm for deploying a large number of sensors for detection. This review is intended to highlight recent advances in vapor detection of explosives by enabled nanotechnology sensors.
    Keywords: Detection, Nano sensor, Gas sensor, Nanotechnology, Explosives
  • Y. Bayat, N. S. Mahmoodi Nezhad Page 13
    Tetrazoles are class of high nitrogen heterocycles. These compounds have C-N and N-N chemical bonds and thus have positive heat of formation, high density and specific high impulse. Tetrazoles have also high potential energy and low sensitivity to friction and shock and thus are used as green energetic materials in propellants, gas generators, explosives and pyrotechnics. Some of tetrazole derivatives are used as green primes now. Tetrazoles have some advantages compared to classical high energy materials such as lower toxicity, easier synthesis, cleaner and environmentally friendly decomposition. As a result they are good alternative for normal energetic materials. These compounds also are used as agricultural and pharmaceutical.
    Keywords: tetrazoles, gas generator, propellant, explosive materials, green energetic materials.
  • A. Jahanian, A.R. Zarei Page 27
    Conventional propellants (single base, double base and triple base) due to accidental initiation cause to catastrophic disasters for crews and lose of costly equipments. During recent times, for reducing sensitivity of ammunitions, It have been efforts for development of LOVA propellants. The concept of LOVA gun propellant is evolved by formulation a propellant which is least sensitive to impact friction and heat stimuli and meeting the ballistic requirements satisfactorily. LOVA propellant are developed using a reduced amount of nitric ester (which are highly sensitive constituents).in their propellant formulation as well as, using newer ingredients such as inert binders. In order to replace, nitroglycerine (containing nitric ester) and a part of nitrocellulose, we can use micronized RDX as an energetic factor. In this paper, we have considered formulation, ballistic parameters, mechanical characteristics, process technology, erosion and aging phenomena of this kind of novel propellant.
    Keywords: Propellant, Low vulnerability ammunition, LOVA, Sensitivity
  • S. G. Pakdehi, H. Rouhandeh, H.R. Sanaei, M. Khodayee Page 37
    Dimethyl amino ethane azide (DMAZ) is a good replacement of hydrazine derivatives in aerospace industries. It is produced from the reaction between dimethyl amino ethyl chloride and aqueous sodium azide. DMAZ is formed in organic phase with a purity of at least 90%. High pure DMAZ is necessary for aerospace utilization. Thermal sensitivity of DMAZ leads the purification procedure to be performed at low temperatures. So, the Distillation at sub-atmospheric pressures is a good choice for this purpose. In this paper, effect of various parameters such as temperature and pressure on the distillation time and loss of material and final purity of DMAZ was studied in regular packed column, known as vigorous column, and optimized conditions were found.
    Keywords: DMAZ, Purification, Vacuum Distillation, Optimization
  • A. Jahanian, A. R. Zarei Page 45
    Plasticizers are the most important ingredient of gun propellant. They have essential role in control of ballistic and mechanical properties of gun propellants. Development of new gun propellants requires study of energetic plasticizers effect. There are lots of researches around the synthesize and application of energetic plasticizers resulting to the production of nitro, nitrato, fluoro nitro, fluoro amino and azido based energetic plasticizers. Using these plasticizers in propellants causes the modification of energy and mechanical strength. In this article, some fundamentals properties of plasticizer, such as glass transition temperature and migration of plasticizers, are explained and then some of the novel plasticizers for gun propellants such as Bu-NENA, DANPE, NF, BDNPA/F, DNDA57 are introduces and their effects on ballistic and other properties of gun propellants are considered.
    Keywords: Energetic Plasticizers, Gun Propellants, Ballistic Properties, DNDA57
  • M. Mozaffari Noshari, A. Saberi Moghadam, M. Sheykhi Narani, M. Adelinasab Page 55
    Gel propellants, in comparison with liquid propellants, have some significant advantages. Atomization and then combustion of gel propellants can provide required thrust for propulsion of missiles. Characteristics of atomization and combustion of propellant depends on its rheological properties. In this paper the rheological properties, atomization pattern and combustion processes of liquid and gel propellant are presented. Gel propellant is a shear thinning fluid, so its viscosity is decreased with increasing shear rate. Thus, suitable injectors for this kind of propellant are those, that are able to apply high shear rates on propellant during passing through the injector. Smaller diameter of atomized droplets, lead to faster evaporation and more efficient combustion, so the combustion process can be completed in a shorter length of thrust chamber.
    Keywords: Gel propellant, Gellant, Rheology, Atomization, Combustion
  • R. Fareghi Alamdari, F. Ghorbani Zamani Page 63
    Ionic liquids (ILs) have received considerable attention as green solvents in organic synthesis and advanced materials. Recent interest was focused on energetic ILs with the aim to reduce the overall exposure to hazardous and potential toxic materials. Compared with traditional energetic compounds, such as TNT, HMX, and RDX, energetic ILs have several advantages, such as excellent stability, negligible vapor pressure, higher density and little or no vapor toxicity. In addition, their properties are readily tuned through independent modification of both cationic and anionic components. The approach significantly increases the numbers of compounds available.
    Keywords: Ionic liquids, Energetic materials, Ionic salts, Hypergolic fuels