KINETIC REGULARITIES OF EXPLOSIVEDE COMPOSITION OF PETNCONTANIN GALUMINIUM, COBAL TANDNICKEL NANOPARTICLES
Abstract
The paper is devoted to the calculation of the main parameters of explosive decomposition of pentaerythritol tetranitrate (PETN) containing aluminium, cobalt and nickel nanosized particles in terms of the modernized ‘hot spot’ model. The following parameters were calculated – dependence of the nanoparticles absorptivity on their sizes in PETN matrix, space and time distribution of the temperature in ‘PETN – nanoparticle’ system initiated by the first and second harmonics of the YAG-Nd laser. The research showed that the particle’s diameter, corresponding to the absorption maximum, and the maximum peak value both depend on the irradiation wave length. For the first harmonic of the YAG-Nd laser the absorption maximum is observed in bigger nanoparticle sizes of aluminium, cobalt and nickel than for the second harmonic. At the same time the maximum peak value decreases considerably. The calculation of the minimal value of the critical energy density and the optimal nanoparticle sizes for each wave length was made. The results show that in all the examined inclusions critical energy density for the second harmonic is much smaller than for the first one. The results make it possible to predict the sensitivity of energetic materials to laser irradiation.
About the Authors
M. V. Ananieva
Kemerovo State University
Russian Federation
Marina V. Ananieva – Researcher at the Department of Solid State Chemistry
Russian Federation
Marina V. Ananieva – Researcher at the Department of Solid State Chemistry
A. V. Kalenskiy
Kemerovo State University
Russian Federation
Russian Federation
Alexander V. Kalenskiy – Professorat the Department of Solid State Chemistry
E. A. Grishaeva
Kemerovo State University
Russian Federation
Russian Federation
Elena A. Grishaeva – post-graduatestudent at the Department of Solid State Chemistry
I. Yu. Zykov
Kemerovo State University
Russian Federation
Igor Yu. Zykov – post-graduatestudent at the Department of Solid State Chemistry
Russian Federation
Igor Yu. Zykov – post-graduatestudent at the Department of Solid State Chemistry
A. P. Nikitin
Kemerovo State University
Russian Federation
Andrey P. Nikitin – post-graduatestudent at the Department of Solid State Chemistry
Russian Federation
Andrey P. Nikitin – post-graduatestudent at the Department of Solid State Chemistry
References
1. Fair, H. D. Energetic Manerials. vol. 1. Physics and chemistry of the inorganic azides / H. D. Fair, R. F. Walker. – NewYork; London: PlenumPress. – 1977. – 382 р.
2. Гусаченко, Л. К. Зажигание и гашение гомогенных энергетических материалов световым импульсом / Л. К. Гусаченко, В. Е. Зарко, А. Д. Рычков // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т. 28. – № 1. – С. 80 – 88.
3. Чумаков, Ю. А. Инициирование реакции в окрестности одиночной частицы, нагреваемой СВЧ излучением / Ю. А. Чумаков, А. Г. Князева // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т. 28. – № 2. – С. 24 – 30.
4. Буркина, Р. С. Инициирование реакционно-способного вещества потоком излучения при поглощении его неоднородностями вещества / Р. С. Буркина, Е. Ю. Морозова, В. П. Ципилев // Физика горения и взрыва. – 2011. – Т. 47. – № 5. – С. 95 105.
5. Определение ширины фронта волны реакции взрывного разложения азида серебра / В. Г. Кригер [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т. 48. – № 4. – С. 129 – 136.
6. Кригер, В. Г. Релаксация электронно-возбужденных продуктов твердофазной реакции в кристаллической решетке / В. Г. Кригер, А. В. Каленский, А. А. Звеков // Химическая физика. – 2012. – Т. 31. – № 1. – С. 18 22.
7. Светочувствительный материал на основе смеси тэна и наночастиц алюминия / Б. П. Адуев [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т. 48. – № 3. – С. 127 – 132.
8. Адуев, Б. П. Влияние добавок частиц монокарбида никеля на чувствительность тетранитропентаэритрита к лазерному инициированию / Б. П. Адуев, Д. Р. Нурмухаметов, А. В. Пузынин // Химическая физика. – 2009. – Т. 28. – № 11. – С. 50 – 53.
9. Влияние эффективности поглощения лазерного излучения на температуру разогрева включения в прозрачных средах / В. Г. Кригер [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2012. – Т.48. – № 6. – С. 54 – 58.
10. Comparative Analysis of Energetic Materials Explosion Chainand Thermal Mechanisms / М. V. Ananyeva [et al.] // Известия вузов. Физика. – 2012. – Т. 55. – № 11/3. – С. 13 – 17.
11. The Microcenter Heat Explosion Model Modernization / A. V. Kalenskii [et al.] // Известия вузов. Физика. – 2012. Т. 55. № 11/3. – С. 62 – 66.
12. Влияние длины волны лазерного излучения на энергетический порог инициирования азидов тяжелых металлов / В. М. Лисицин [и др.] // Физика горения и взрыва. – 2011. – Т. 47. – № 5. – С. 106 – 116.
13. Кригер, В. Г. Пороговая энергия инициирования азида серебра эксимерным лазером / В. Г. Кригер, А. В. Каленский, В. В. Коньков // Материаловедение. – 2003. – № 7. – С. 2 – 8.
14. Золотарев, В. М. Оптические постоянные природных и технических сред / В. М. Золотарев, В. Н. Морозов, Е. В. Смирнова. – Л.: Химия, 1984.
15. Диффузионная модель разветвленной цепной реакции взрывного разложения азидов тяжелых металлов / В. Г. Кригер [и др.] // Химическая физика. – 2009. – Т. 28. – № 8. – С. 67 – 71.
16. Механизм твердофазной цепной реакции / В. Г. Кригер [и др.] // Материаловедение. – 2006. – № 9. – С. 14 – 21.
17. Transition from slow Decomposition Process into the Self-Accelerated Mode in Energetic materials / A. V. Kalenskii [et al.] // Известия вузов. Физика. – 2012. Т. 55. № 11/3. – С. 50 – 54.
18. Неизотермическая модель разветвленной цепной реакции взрывного разложения энергетических материалов / Е. А. Гришаева [и др.] // Фундаментальные проблемы современного материаловедения. – 2013. – Т. 10. – № 1. – С. 44 – 49.
Review
For citations:
Ananieva M.V., Kalenskiy A.V., Grishaeva E.A., Zykov I.Yu., Nikitin A.P. KINETIC REGULARITIES OF EXPLOSIVEDE COMPOSITION OF PETNCONTANIN GALUMINIUM, COBAL TANDNICKEL NANOPARTICLES. SibScript. 2014;(1-1):194-200. (In Russ.)
Views:
373
Email this article 