University of PardubiceFaculty of Chemical Technology

University

Employees
|
Students
Česky

Publication detail

Effective Performance Modifications for a Composite Rocket Propellant via Coagglomerates of Cyclic Nitramines

Authors: Patil Veerabhadragouda B. | Lewczuk Rafal | Sazeček Filip | Paziewska Paulina | Stojan Petr | Bělina Petr | Zeman Svatopluk

Year: 2025

Type of publication: článek v odborném periodiku

Name of source: ACS Omega

Page from-to: 29194-29208

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Účinné úpravy výkonu kompozitní rakety pohonná hmota prostřednictvím koagglomerátů cyklických nitraminů	Nový modifikátor hoření BCHMX byl testován na aluminizované pohonné hmotě HMX/HTPB/AP. Sledovány byly změny jeho vlastností při použití 10, 20 a 30 % hm. AP v této hmotě byly nahrazeny čistým HMX, mechanickou směsí HMX/BCHMX (PM) a koaglomerátem HMX/BCHMX (CACs), přičemž poslední dva jmenované byly v hmotnostním poměru 8:1. Pomocí práškové rentgenové difrakce, FTIR a Ramanovy spektroskopie bylo potvrzeno, že CACs jsou směsí kokrystalů β-HMX/BCHMX s přebytkem β-HMX. Byly stanoveny vztahy mezi rychlostí hoření připravených vzorků na jedné straně a spalným teplem (Qc), teplotou vznícení, specifickou rychlostní konstantou tepelného rozkladu, citlivostí na náraz, tvrdostí a měrným impulsem na straně druhé. Podobně byly zjištěny a diskutovány vztahy mezi Qc na jedné straně a teplotou vznícení, citlivostí na náraz a tření na straně druhé. Na základě zjištěných vztahů mezi tlakovým exponentem a nárazovou citlivostí i tvrdostí bylo zjištěno, že zvyšování množství CAC v pohonné hmotě tento koeficient snižuje, zatímco čistý HMX a PM mají opačný účinek. Významným zjištěním je výrazně pozitivní vliv CACs na rychlost hoření, zejména při 20 % -ní hmot. substituci AP těmito mikrokrystaly.	rychlost hoření; nitraminy; tlakový exponent; pohonná hmota; citlivost; specifický impuls
eng	Effective Performance Modifications for a Composite Rocket Propellant via Coagglomerates of Cyclic Nitramines	The new combustion modifier cis-1,3,4,6-tetranitrooctahydroimidazo-[4,5-d]imidazole (BCHMX) was tested on an aluminum HMX/HTPB/AP propellant. Monitored were the changes in the propellant characteristics, when the 10, 20, and 30 wt % ammonium perchlorate (AP) were substituted by pure 1,3,5,7-tetranitro-1,3,5.7-tetrazocane (HMX), mechanical mixture HMX/BCHMX (PM), and coagglomerate of HMX/BCHMX (CACs), the latter two in a weight ratio of 8:1. By means of the powder X-ray diffraction and FTIR and Raman spectroscopies, it was confirmed that CACs are a mixture of cocrystal βHMX/BCHMX with excess β-HMX. The relationships were discovered between the burning rate of the prepared samples and the heat of combustion (Qc), ignition temperature, specific rate constant of thermal decomposition, impact sensitivity, hardness, and specific impulse. Correspondingly, relationships between Qc and ignition temperature, as well as the impact and friction sensitivities, were investigated. It was found that increasing the amount of CACs n the propellant reduces the pressure exponent, while pure HMX and PM have the opposite effect. The significantly positive effect of CACs on the burning rate, especially at 20 wt % substitution of AP by these microcrystals, is another noteworthy finding.	burning rate; nitramines; pressure exponent; propellant; sensitivity; specific impulse