0871 nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng năng lượng và độ bền của thuốc hỏa thuật dùng cho ngòi đạn cao xạ luận văn tốt nghiệp

BỘGIÁODỤCVÀĐÀO TẠO BỘQUỐCPHỊNG VIỆNKHOAHỌCVÀCƠNGNGHỆQNSỰ ĐỒNANHPHAN NGHIÊNCỨUMỘTSỐYẾUTỐ ẢNHHƯỞNGĐẾNĐẶCTRƯNGNĂNGLƯỢNGVÀĐỘBỀNCỦA THUỐCHỎATHUẬTDÙNGCHONGỊI ĐẠNCAOXẠ Chun ngành: Hóa lý thuyết Hóa lýMãsố:62 440 1 TĨM TẮTLUẬNÁNTIẾNSĨ HĨAHỌC Hà Nội-2017 Cơngtrìnhđượchồnthànhtại: Viện Khoa họcvà Cơng nghệ qn sự,BộQuốc phịng Ngườihướngdẫnkhoahọc: PGS TS Ngơ Văn GiaoPGS.TSĐặngVănĐườ ng Phảnbiện1:PGS.TS NgôThếKhuề Học viện Kỹ thuật quân sựPhảnbiện2:PGS.TSTrầnVănChung Viện Khoa học Công nghệ quân sựPhảnbiện 3:TSPhạmVăn Toại ViệnThuốcphóngThuốc nổ/ TổngcụcCơngnghiệp Quốc phịng Luận án bảo vệ Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp tại:ViệnKhoahọc Cơngnghệ qnsự Vàohồi:……giờ……ngày tháng…… năm2017 Có thểtìmhiểuluậnántại: - Thư viện ViệnKhoa họcvà Côngnghệ quânsự - Thưviện QuốcgiaViệt Nam DANHMỤC CÁCCƠNGTRÌNHKHOAHỌCĐÃCƠNGBỐ Đồn Anh Phan, Ngơ Văn Giao, Nguyễn Lê Hoàng (2013), “Một số kếtquả ban đầu nghiên cứu ảnh hưởng phụ gia đến chất lượng thuốc hỏathuật”,Tạp chí Nghiên cứu Khoa học Cơng nghệ Qn số25,tháng6/2013,trang132137.2.ĐồnAnhPhan,NgơVănGiao,NguyễnLêHồng(2013)“Nghiêncứuảnhhưởngđộbền chất cháy kết dính đến chất lượngthuốchỏathuật”,Tạp chíHóahọc Ứngdụng,số4/2013,trang1-5 Doan Anh Phan, Ngo Van Giao (2014),“Research effects of particle sizeofantimonytrisulfideonburningrateofpyrotechnicsystemincludingpotassi umperchlorate,leadchromate,andnitrocellulose”,The3rdAcademicconference onnaturalscienceformasterandPhDstudentsfromASEANcountries11-15 November 2013 Phnom Penh,Cambodia, ISBN 798-604-913-088-5, P.367-372 Đồn Anh Phan, Ngơ Văn Giao, Đặng Văn Đường (2014), “Nghiên cứuảnh hưởng cỡ hạt KClO 4đến tốc độ cháy thuốc hỏa thuật MC2”TạpchíHóa họcvàỨng dụng,số 3/2014,trang23-26 Đồn Anh Phan, Ngơ Văn Giao (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng cỡhạt KClO4đến tốc độ cháy thuốc hỏa thuật MK”Tạp chí Nghiên cứuKhoa học Công nghệ Quân sự, Đặc san TPTN 14,tháng 10/2014, trang154-159 Đồn Anh Phan, Ngơ Văn Giao (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng cỡhạt Sb2S3đến tốc độ cháy thuốc hỏa thuật MK”Tạp chí Nghiên cứuKhoa học Cơng nghệ Quân sự, Đặc san TPTN 14, tháng 10/2014, trang160-165 Doan Anh Phan, Ngo Van Giao, Dang Van Duong (2016), “ effect ofcompositionontheburningrateofpyrotechnics”,The4thAcademicconferenceon naturalscienceformasterandPhDstudentsfromASEANcountries1518December2015.Bangkok,Thailand,ISBN978-604-913-088-5,P.262-272 MỞ ĐẦU Tínhcấpthiếtcủa đềtài Trongquânsựthuốchỏathuậtđượcsửdụnglàmthuốcmồichođộngcơ tên lửa, thuốc mồicháychocáctrụgiữchậm,thuốccháychậmchovànhgiữchậm,thuốccholiềuvạchđường,pháohiệu, Trongdânsự thuốchỏathuật sử dụng nghệ thuật giải trí, cơng nghệ hàn, cắt gọt,cungcấp ôxy, Thuốc hỏa thuật nước ta chủ yếu tự nghiên cứu chế tạo cơsởphântíchthànhphầncácmẫuthuốctrongngịiđạncủanướcngồi,khơngcóchuyểng iaocơngnghệvàchưađượcsảnxuấtởquimơcơngnghiệp.Chonên chất lượng thuốc hỏa thuật trongnhữngnămquakhôngổnđịnh,chưađồng lô Nhiều lơ ngịi đạn cao xạ bảo quản từ năm đến 5nămđãxuấthiệncáchiệntượngvànhtựhủycóthờigiancháydàihơn quyđịnh, chất lượng lơ ngịi bị giảm nhanh chóng.Do việcnghiêncứuchếtạothuốchỏathuậtcầnphảitiếnhànhmộtcáchhệthống,đểthấy rõ ảnhhưởngcủatỷlệthànhphần,kíchthướccáchạtthànhphần,bảnchất kết dính, phụ gia đến tốc độ cháy thời hạn bảo quản thuốc hỏathuật nhằm tạo hệ thuốc hỏa thuật có tốc độ cháy ổn định mong muốn,đảm bảo độ hoạt động tin cậy ngòi đạn, đồng thời đề xuất phương phápxác định dự báo thời hạn bảo quản nhằm tiết kiệm kinh phí khai thácsửa chữa đạn, đâylà vấn đềcó ýnghĩa khoa học cấpthiết Mụctiêu củaluận án Đề tài “Nghiên cứu số yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng nănglượng độ bền thuốc hỏa thuật dùng cho ngòi đạn cao xạ” thựchiện nhằm mục tiêu nghiên cứu chế tạo mác thuốc thay chohệ thuốc hỏa thuật cũ dùng cho vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm, 57 mmvàtốiưuhóacáccỡhạt,tỷlệthànhphần,phụgiađểổnđịnhtăngthờihạntrong q trình bảo quản thuốc hỏa thuật đồng thời đề xuất phương pháp dựbáothờihạn bảo quản Nội dung nghiêncứucủa luận án - Nghiêncứu tínhtốn,lựachọn thành phầnthuốc hỏathuật - Khảosátảnhhưởngcủacỡhạtvàdiệntíchbềmặtriêngcủacấutửchấtcháy,c hấtơxyhóađếnđặctrưngnănglượngvàtốcđộcháythuốchỏathuật - Khảosát ảnhhưởngcủahàmlượngvàchấtlượngcáccấutửthànhphần đến đặctrưngnănglượngvà tốc độcháythuốchỏa thuật - Khảo sátquátrình phân hủynhiệtcủathuốchỏathuật - Khảo sát ảnh hưởng độ bền chất kết dính nitroxenlulơ chấtphụ gia an định đến đặc trưng lượng thời hạn bảo quản thuốchỏa thuật - Khảo sát thuốc hỏa thuật nén ép vào sản phẩm vành tự hủyngòi đạn cao xạ 37 mmvà 57mm Ý nghĩakhoa học,thựctiễnvàđóng gópmớicủaluậnán: Kết nghiên cứu luận án góp phần mở hướng nghiêncứu thuốc hỏa thuật cách đánh giá chất lượng thuốc hỏa thuật.Bêncạnhđócáckếtquảđạtđượccũngđónggópthiếtthựcchosựpháttriểncủach unngànhhóalýthuyếtvàhóalý,gópphầnchủđộngtrongviệcchếtạocácloạithuốchỏ athuậtcóchấtlượngtốtphụcvụcơngtácsảnxuấtngịiđạnvà bảo quản đượclâudài * Phươngphápnghiêncứu Phương pháp rây sàng cỡ hạt, phương pháp đo thời gian cháy; cácphươngphápphântíchhóalýhiệnđại(nhiệtlượngcháy,nhiệtđộbùngcháy,DTA, đo phânbốcỡhạt,đodiệntíchbềmặtriêng,EDX,sắckýkhí)vàcácphươngpháp giatốcnhiệtẩmkhảo sát đánh giáthời hạn sử dụng * Bốcục củaluậnán Ngoài phần mở đầu kết luận, luận án gồm ba chương, danh mụctàiliệuthamkhảo phụ lục ChươngI:Tổngquan:Vềthuốchỏathuật,phântíchđánhgiávềtìnhhìnhnghiênc ứutrongvàngồinước,cácvấnđềliênquan,cácnộidungcầngiảiquyếttrongluận án Chương II: Các phương pháp nghiên cứu: Trình bày phương phápchuẩn bị mẫu, phương pháp đánh giá phương pháp đo đạc đặctrưngnănglượng, thờigiancháy Chương III: Kết thảo luận: Chương tập trung giải quyếtcácnộidungnghiêncứu đãđặtra luận án NỘIDUNGCỦALUẬNÁN ChươngI:TỔNGQUAN Vềthuốchỏathuật,phântíchđánhgiávềtìnhhìnhnghiêncứutrongvàngồinư ớc,cácvấnđềliênquan,cácnộidungcầngiảiquyếttrongluậnán.CHƯƠNGII: ĐỐITƯỢNGVÀPHƯƠNGPHÁPNGHIÊNCỨU 2.1 Đốitượng nghiêncứu 2.1.1 Đốitượng: ĐốitượngnghiêncứucủaluậnánlàcáchệthuốchỏathuậtgiữchậmhệMC-2 hệ MK-37 2.1.2 Hóachất CáchóachấtcủaẤnĐộ,TrungQuốc:Kalipeclorat,baricromat,chìcromat, butylaxetat,antimontrisunfua,diphenylaminvànitroxenlulocủaZ195(ViệtNam); 2.2 Phương pháp nghiêncứu 2.2.1 PhươngphápxácđịnhcỡhạttheophươngpháptánxạlaserLA950(Horiba–NhậtBản) 2.2.2 Phươngpháp tạomẫuthuốchỏathuật 2.2.3 Phươngphápxácđịnhdiệntíchbềmặtriêngtrênthiếtbịxácđịnhdiệntíchbềmặtcủ ahạtchấtrắnNova2200e củahãngQuantachrome,Mỹ; 2.2.4 PhươngphápphântíchnhiệttrênthiếtbịphântíchnhiệtvisaiDTA404E PcủahãngNETZSCH 2.2.5 PhươngphápxácđịnhnhiệtlượngcháysửdụngmáyđonhiệtlượngPARR 1261,Mỹ 2.2.6 Phươngpháp xácđịnhthểtíchkhísinhra cháy 2.2.7 Phươngphápxác đị n h nhiệt độ bùng cháytrênthi ếtbị đonhi ệ t độ bùngcháyTbccủa ViệnTPTN,ViệtNam 2.2.8 Phươngphápxácđịnh tốcđộcháycủa thuốchỏathuật 2.2.9 Phươngpháp đothờigian cháycủa ngòiđạncaoxạ 2.2.10 Phương pháp thử nghiệm ảnh hưởng hàm ẩm đến tốc độ cháy củathuốchỏathuật, hãngBinder, Đức 2.2.11 Phươngphápđánhgiáảnhhưởngcủađộbềnnhiệt,ẩmđếntốcđộcháy củathuốc hỏathuật 2.2.12 Phươngphápgiatốcnhiệtẩmđánhgiáđộbềnvàdựbáothờihạnbảoquản 2.2.13 Phươngphápđánhgiáảnhhưởngcủađộbềncơlýđếnthờigiancháycủangòiđạn caoxạ 2.2.14 Xửlýcácsốliệuthựcnghiệm CHƯƠNGIII.KẾTQUẢVÀTHẢOLUẬN 3.1 Tínhtốn hệthuốc hỏathuật 3.1.1 Tínhcân ơxycủahệ thuốc TrêncơsởphầnmềmREALđãlựachọnđượctỷ lệ thànhphầnchohệthuốchỏathuậthệMC-2 hệ MK-37 sau: MC-2 MK-37 1.KClO4:5 % 1.KClO4:1 % 2.PbCrO4:80% 2.BaCrO4:78% Sb2S3 :15% 3.Sb2S3 :11% 4.NC(chongồi) :2% 4.NC(chongồi): 2% Cân ơxy hệ thuốc hỏa thuật chất ơxy hóa KClO4,PbCrO4và BaCrO4có kết dương (hệ thuốc hỏa thuật thừa ôxy cung cấpchophản ứngcháy)đảmbảo cho q trình cháyổn địnhtronghệkín 3.1.2 Tínhtốnhiệuứngnhiệt Nhiệtlượngcháycủathuốchỏa thuậthệMC-2và MK-37 QMC =206,1kcal; QMK 37 =263,4kcal/kg Kếtq u ả t í n h t o n n h i ệ t l ợ n g c h y c ủ a p h ả n ứ n g c h o t h ấ y p h ả n ứngkhicháysinhnhiệt 3.2 Nghiêncứuảnh hưởngcủacỡhạtđếnđặc trưngnăng lượng vàtốcđộ cháycủathuốc hỏathuật 3.2.1 Xácđịnhphânbốvàdiệntíchriêngbềmặtcỡhạtchấtcháy,chấtơxy hóa KếtquảđophânbốcỡhạtcủacáchóachấttrênthiếtbịLA-950vàdiệntíchbề mặtriêngtrênthiếtbịNova 2200e Bảng3.5:Kếtquả đophânbốvà đo diện tích bề mặt riêngcỡhạtSb2S3 D.T Phânbốcỡhạt,% bềmặt Cỡhạt 40-60 20 -40 10-20