ASSESSMENT OF THE influence AZODICARBONAMIDE ON THE combustion performance OF NANOTHERMITE SYSTEM CuO/Al

Abstract

В работе представлены результаты исследования силы взрыва F нанотермитной системы CuO/Al с добавкой газогенерирующего материала - азодикарбонамида (АДКА). Для исследуемой нанотермитной композиции, применялись два принципа компоновки рецептуры: 1 – соотношение компонентов базовой нанотермитной пары CuO/Al (78/22 %), соответствующее максимальному расчетному значению Q и оставалось постоянным в тройной смеси; 2 - соотношение компонентов базовой нанотермитной пары CuO/Al (76/24 %), соответствующее максимальному расчетному значению P и оставалось постоянным в тройной смеси. Установлено, что для композиции CuO/Al/АДКА зависимость силы взрыва от содержания добавки имеет экстремальный характер, где F достигает предельных значений – 247 % (компоновка 1) и 256 % (компоновка 2) от уровня базовой нанотермитной смеси, при содержании АДКА – 23 % (компоновка 1) и 25 % (компоновка 2). Последующие увеличение содержания АДКА в системе, не приводит к значительному снижению силы взрыва и наблюдается стабилизация F на уровне 243-244 % в случае компоновки 1 (27-30 % АДКА) и 250-252 % в случае компоновки 2 (25-34 % АДКА). Подобный характер зависимости силы взрыва от содержания добавки, мы связываем с проявлением «каталитического эффекта», который является совокупностью свойств азодикарбоанамида и компонентов нанотермитной смеси, а именно способности АДКА к автокатализу при разложении и проявления каталитических способностей оксида меди в пиротехнических смесях с АДКА. The paper presents the results of a study of the explosion force F of the CuO/Al nanothermic system with the addition of a gas-generating material - azodicarbonamide (ADCA). For the studied nanothermite composition, two principles of prescription configuration were applied: 1 – the ratio of the components of the base nanothermite pair CuO/Al (78/22%), corresponding to the maximum calculated value of Q and remained constant in the triple mixture; 2 - the ratio of the components of the base nanothermite pair CuO/Al (76/24%), corresponding to the maximum calculated value P and it remained constant in the triple mixture. It was found that for the CuO/Al/ADKA composition, the dependence of the explosion force on the additive content has an extreme character, where F reaches the limit values of 247% (configuration 1) and 256% (configuration 2) from the level of the base nanothermite mixture, with an ADKA content of 23% (configuration 1) and 25% (configuration 2). The subsequent increase in the content of ADCA in the system does not lead to a significant decrease in the explosion force and stabilization of F is observed at the level of 243-244% in the case of configuration 1 (27-30% ADCA) and 250-252% in the case of configuration 2 (25-34% ADCA). We associate the similar nature of the dependence of the explosion force on the content of the additive with the manifestation of the "catalytic effect", which is a combination of the properties of azodicarboanamide and the components of the nanothermic mixture, namely the ability ADCA for autocatalysis during decomposition and catalytic properties of copper oxide in pyrotechnic mixtures with ADCA.