Ảnh hưởng của Trans 1,4,5,8-tetranitrosotetraazadecalin lên tính toàn vẹn cơ học và cấu trúc vi mô của thuốc phóng đa gốc

Journal of Military Science and Technology - Số IMBE - Trang 36-42 - 2025
Do Duc Tri1, Pham Thanh Dat2, Hoang The Vu2, Nguyen Manh Tuong1
1Institute of Materials, Biology and Environment/Academy of Military Science and Technology
2Institute of Propellant and Explosives

Tóm tắt

Nghiên cứu này khảo sát ảnh hưởng của trans-1,4,5,8-tetranitrosotetraazadecalin (TNSTAD) (hàm lượng 20-30%) đến các đặc tính cơ học của thuốc phóng đa gốc cải tiến trên cơ sở NC/NG. Một phát hiện trái với trực giác đã xuất hiện: TNSTAD làm tăng đồng thời cả độ cứng (mô đun lưu trữ) và độ giảm chấn cơ học (tan δ). Phân tích cơ nhiệt động (DMA) cho thấy sự gia tăng 14% chiều cao đỉnh tan δ, báo hiệu sự tiêu tán năng lượng mới, trong khi mô đun ở trạng thái cao su tăng gần gấp đôi. Đáng chú ý, độ rộng chuyển tiếp α (FWHMα) thu hẹp đáng kể (từ 36,0 °C xuống ~ 25 °C), cho thấy một phổ hồi phục đồng nhất hơn do các trường ứng suất đồng đều được tạo ra bởi các hạt phân tán tốt. Các thử nghiệm tĩnh xác nhận sự gia cường đáng kể, độ bền kéo tăng 33,7% và mô đun Young tăng gấp đôi, mặc dù đi kèm với sự sụt giảm 64% độ dẻo. Phân tích mặt gãy bằng SEM xác định liên kết bề mặt phân cách yếu và sự tách pha là các cơ chế phá hủy chủ đạo. Chúng tôi đề xuất rằng ma sát trượt tại các bề mặt phân cách yếu này là nguyên nhân dẫn đến sự tăng cường giảm chấn. Mặc dù có sự đánh đổi giữa độ giảm chấn và độ dẻo, TNSTAD mang lại sự cân bằng độ cứng-giảm chấn thuận lợi, hứa hẹn cải thiện độ ổn định và khả năng chịu rung động.

Từ khóa

#Ballistite propellant; Trans-1 #4 #5 #8-tetranitrosotetraazadecalin; Dynamic mechanical analysis (DMA); Composite modified double base propellant; Energetic additives.

Tài liệu tham khảo

[1]. Lewczuk, R., and K. Gańczyk-Specjalska, "Modern Highly Energetic Materials for the Production of Gun Powders and Rocket Propellants in Poland," Central European Journal of Energetic Materials, 19(3), (2022).

[2]. Szala, M., "Development trends in artillery ammunition propellants," Materiały Wysokoenergetyczne, 12(2), pp. 5–16, (2020).

[3]. Shoukry, S., M. Ismail, and A. Abd Elgwad, "Performance and stability of modern gun propellants," The International Conference on Chemical and Environmental Engineering, Military Technical College, (2008).

[4]. Jaiswal, G., et al., "RDX based enhanced energy propellant for tank gun ammunition," Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 45(3), pp. 472–479, (2020).

[5]. Davenas, A., "Development of modern solid propellants," Journal of Propulsion and Power, 19(6), pp. 1108–1128, (2003).

[6]. Phuong, T. V., "Nghiên cứu tổng hợp chất trans-1, 4, 5, 8 tetranitroso-1,4,5,8 tetraazadecalin (Ц-2) ứng dụng làm phụ gia năng lượng cho thuốc phóng AПЦ-235П của đạn 125 mm trên xe tăng T90S," Journal of Military Science and Technology, (74), pp. 59–63, (2021) (in Vietnamese).

[7]. Prabhakaran, K., N. Bhide, and E. Kurian, "XRD, spectroscopic and thermal analysis studies on trans-1, 4, 5, 8-tetranitiosotetraazadecalin (TNSTAD)," Thermochimica Acta, 220, pp. 169–183, (1993).

[8]. Жуков, Б., "Энергетические конденсированные системы. Краткий энциклопедический словарь," Янус-К, Москва, (1999).

[9]. Bashir, M. A., "Use of dynamic mechanical analysis (DMA) for characterizing interfacial interactions in filled polymers," Solids, 2(1), pp. 108–120, (2021).

[10]. Fu, S.-Y., et al., "Effects of particle size, particle/matrix interface adhesion and particle loading on mechanical properties of particulate–polymer composites," Composites Part B: Engineering, 39(6), pp. 933–961, (2008).

[11]. Pomogailo, A. D., "Hybrid polymer-inorganic nanocomposites," Russian Chemical Reviews, 69(1), pp. 53–80, (2000).

Thông tin
Thông tin xuất bản

Journal of Military Science and Technology

Số IMBE

36-42

Thông tin tác giả