Publication detail

Catalytic effect of nano additives on decomposition and combustion of RDX-, HMX-, and AP-based energetic composition

Year: 2016

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: Progress in Energy and Combustion Science

Page from-to: 75-136

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Katalytický efekt nano-přísad na rozklad a hoření energetických kompozitů na bázi RDX, HMX a AP	RDX, HMX, a AP jsou v současné době nejrozšířenější energetické složky v kompozitních tuhých palivech, jelikož nově vyvinuté energetické sloučeniny nejsou stále schopny nahradit je v důsledku různých technických problémů. S cílem zlepšit jejich výkonnost a účinnost spalování je nejběžnější alternativou využití využití nových nano-energetických přísad. Existuje velké množství nanomateriálů, které byly vyvinuty v posledních desetiletích, zahrnujících nano-kovové částice, oxidů kovů, kovové soli, kovové kompozity, organokovové sloučeniny, energetické nano-katalyzátory, a uhlíkové nanomateriály. Tyto přísady by mohly zvýšit jak rozkladu a rychlosti hoření, tak zvýšení účinnosti spalování odpovídajících pevných pohonných hmot změnou tepelné vodivosti, energie bariéry thermolýzy, reakčního tepla, a reakčních mechanismů v plynné fázi hlavníchi složek, jako jsou RDX, HMX, a AP. Toto práce přezkoumává, pojednává, a shrnuje dopady použití zmíněných nano-přísad na kinetiku rozkladu, reakční modely, mechanismy rozkladu a rychlosti hoření, tlakové exponenty, vlnu hoření, strukturu a šíření plamene z kompozic nsa bázi RDX-, HMX- a AP. Jsou vysvětleny katalytické mechanismy, spojené s různými typy nano-materiálů.Vzhledem k jejich extrémně velkým specifickým povrchům, nano-energetické přísady mají významný urychlující účinek v rozkladech jak v plynné, tak kondenzované fázi během rozkladu a následném spalování aktivací reakčních složek a urychlení jejich přechodu tranzitních stavů. Struktury plamene kompozitních pohonných hmot na bázi AP pod vlivem některých nano-additiv jsou prezentovány, ukazujíce podporu spalovacích charakteristik a stabilizovaný proces hoření.	propelenty; nitraminy; chloristan amonný; rychlost hoření; struktura plamene
eng	Catalytic effect of nano additives on decomposition and combustion of RDX-, HMX-, and AP-based energetic composition	The RDX, HMX, and AP are currently the most widely used energetic ingredients in composite solid propellants, since the newly developed energetic compounds are still unable to replace them due to various bottleneck technical problems. In order to improve their combustion efficiency and performance, a common alternative way is to utilize novel nano-sized energetic additives. There are a great many nanomaterials that have been developed in the past decades, which include nanometal particles, metal oxides, metal salts, metallic composites, organometallic compounds, energetic nanocatalysts, and carbon nanomaterials. These additives could increase both the decomposition and the burning rate as well as enhance the combustion efficiency of the corresponding solid propellants by changing the thermal conductivity, energy barrier of thermolysis, heat of reaction, and gas-phase reaction mechanisms of the main ingredients such as RDX, HMX, and AP. This review paper discusses and summarizes the effects of abovementioned nano additives on decomposition kinetics, reaction models, decomposition mechanisms and burning rates, pressure exponents, combustionwave structures, and flame propagation of RDX-, HMX-, and AP-based energetic compositions. The catalytic mechanisms associated with different types of nanomaterials are explained and clarified. Owing to their extremely large specific surface areas, nano-sized energetic additives have significant catalytic effects in both condensed and gas phases during decomposition and subsequent combustion via activation of the reactants and acceleration of their transition state formations. The flame structures of AP-based composite propellants under the effect of some nanoadditives are presented showing the enhanced burning characteristics and stabilized combustion process.	Propellants; Nitramines; Ammonium perchlorate; Burning rate; Flame structure

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links