Nghiên cứu sử dụng chất kết dính cao phân tử để chế tạo hỗn hợp hoả thuật phát hồng ngoại 3 -14um

i BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN MINH CÔNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNH CAO PHÂN TỬ ĐỂ CHẾ TẠO HỖN HỢP HOẢ THUẬT PHÁT HỒNG NGOẠI -14µm LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC Hà Nội, 2011 ii BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN MINH CÔNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNH CAO PHÂN TỬ ĐỂ CHẾ TẠO HỖN HỢP HOẢ THUẬT PHÁT HỒNG NGOẠI -14µm Chuyên ngành: Hoá hữu Mã số: 62 44 27 01 LUẬN ÁN TIẾN SĨ HOÁ HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS TS Lê Trọng Thiếp TS Phạm Quang Định Hà Nội, 2011 iii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các số liệu, kết luận án trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả Trần Minh Công iv LỜI CẢM ƠN Luận án hoàn thành Viện Khoa học Công nghệ quân sự/Bộ Quốc phòng Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tận tình bảo, hướng dẫn giúp đỡ mặt thầy giáo hướng dẫn: PGS TS Lê Trọng Thiếp TS Phạm Quang Định Tác giả xin chân thành cảm ơn Viện Hóa học - Vật liệu, Viện Vật lý kỹ thuật, Phòng Tham mưu - Kế hoạch Phòng Đào tạo/Viện Khoa học Công nghệ quân sự, Viện Thuốc phòng - Thuốc nổ/Tổng cục CNQP, tạo điều kiện giúp đỡ suốt trình thực luận án Hà Nội, tháng năm 2011 Tác giả Trần Minh Công i MỤC LỤC Danh mục ký hiệu, chữ viết tắt v Danh mục bảng vi Danh mục hình vẽ, đồ thị, ảnh viii MỞ ĐẦU Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Thuốc hoả thuật phát xạ hồng ngoại 1.1.1 Thuốc hoả thuật 1.1.1.1 Thành phần THT 1.1.1.2 Phản ứng toả nhiệt điều kiện xảy phản ứng cháy THT 1.1.1.3 Đặc trưng kỹ thuật THT yếu tố ảnh hưởng .11 1.1.1.4 Công nghệ chế tạo THT 19 1.1.2 THT phát xạ hồng ngoại 21 1.1.2.1 Các nguồn phát hồng ngoại .21 1.1.2.2 THT sử dụng pháo sáng hồng ngoại 24 1.1.2.3 THT phát xạ hồng ngoại cho phương tiện hoả thuật sử dụng làm mục tiêu giả 30 1.2 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại 38 1.2.1 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT 38 1.2.2 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại 47 ii 1.2.2.1 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại dạng nén 48 1.2.2.2 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại dạng đúc 49 Chương 2: THỰC NGHIỆM 53 2.1 Hóa chất, vật tư, thiết bị, dụng cụ .53 2.1.1 Hoá chất, vật tư 53 2.1.2 Thiết bị, dụng cụ 55 2.2 Phương pháp nghiên cứu 56 Chương 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN .64 3.1 Tính toán hệ thuốc hỏa thuật 64 3.1.1 Xác định thành phần yêu cầu kỹ thuật hệ THT .64 3.1.2 Tính cân ôxy hệ thuốc 65 3.I.3 Tính toán hiệu ứng nhiệt 68 3.2 Nghiên cứu lựa chọn chất kết dính polime cho thuốc hỏa thuật phát xạ hồng ngoại 70 3.1.1 Khảo sát đặc trưng lượng .70 3.1.2 Khảo sát độ bền hoá lý 76 3.1.3 Khảo sát phát xạ hồng ngoại 82 3.3 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất kết dính polime .87 3.2.1 Ảnh hưởng hàm lượng chất kết dính đến kết cấu viên (hay hạt) phôi THT 87 iii 3.3.2 Ảnh hưởng hàm lượng chất kết dính polime đến đặc trưng hoá- lý 88 3.3.3 Ảnh hưởng hàm lượng chất kết dính PVC đến phổ phát xạ hồng ngoại 91 3.4 Nghiên cứu lựa chọn khối lượng phân tử chất kết dính PVC phù hợp với chế độ công nghệ 92 3.4.1 Ảnh hưởng khối lượng phân tử PVC đến độ nhớt, thời gian hoà tan độ xuyên kim hỗn hợp 92 3.4.2 Ảnh hưởng khối lượng phân tử chất kết dính PVC đến kết cấu viên (hay hạt) phôi thuốc hoả thuật 94 3.4.3 Ảnh hưởng khối lượng phân tử PVC đến đến độ hút ẩm độ bền nén THT 96 3.5 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất cháy kim loại 99 3.5.1 Nghiên cứu ảnh hưởng hàm lượng chất cháy kim loại đến vùng phổ 3÷5µm 8÷12µm 99 3.5.2 Ảnh hưởng hàm lượng chất cháy hợp kim Al-Mg đến cường độ phát xạ hồng ngoại vùng sóng 1÷5µm 103 3.5.3 Ảnh hưởng tỷ lệ thành phần đến đặc trưng hoá lý công nghệ chế tạo 105 3.6 Nghiên cứu công nghệ chế tạo hoả cụ sở THT phát xạ hồng ngoại dải sóng 3÷5µm 8÷12µm 110 3.6.1 Ảnh hưởng áp lực nén ép thuốc vào hoả cụ 110 3.6.2 Nghiên cứu thiết lập tiến trình công nghệ chế tạo hoả cụ phát xạ hồng ngoại 112 iv 3.7 Nghiên cứu ứng dụng hoả cụ phát xạ hồng ngoại 114 3.7.1 Đo đạc, thử nghiệm tiêu hóa lý hỏa cụ PXHN 114 3.7.2 Đo đạc phổ phát xạ hồng ngoại 114 3.7.3 Thử nghiệm khả chịu ẩm hoả cụ 117 3.7.4 Thử nghiệm độ bền rung xóc hoả cụ 118 3.7.5 Thử nghiệm khả bắt cháy thời gian cháy, nhiệt độ cháy cường độ phát xạ hồng ngoại hoả cụ 118 3.7.6 Nghiên cứu ứng dụng hỏa cụ phát xạ hồng ngoại với cự ly phát xạ khác 120 KẾT LUẬN 124 DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH CỦA TÁC GIẢ 126 TÀI LIỆU THAM KHẢO 127 v DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU, CÁC CHỮ VIẾT TẮT ABS Acrylonitrin butadien CTFE Polyclotrifloetylen HTPB Cao su butadien có nhóm OH cuối mạch KLPT Khối lượng phân tử MTV Magie-Teflon-Viton NBR Cao su polibutadien – nitryl NC Nitroxenlulo PKL Phần khối lượng PTFE Politetrafloetylen PVA Polivinylancol PVAc Polivinylaxetat PVC Polivinylclorua THT Thuốc hoả thuật vi DANH MỤC CÁC BẢNG I II Bảng 1.1: Tính chất số chất oxi hoá III Bảng 1.2: Tính chất số chất cháy Bảng 1.3: Nhiệt lượng cháy số THT 13 Bảng 1.4: Thể tích sản phẩm phản ứng cháy trung bình số THT 14 Bảng 1.5: Quan hệ nhiệt độ cháy với nhiệt lượng cháy THT 15 Bảng 1.6: Ảnh hưởng hàm lượng chất kết dính lên độ bền THT 19 Bảng 1.7: Một số THT dạng đúc 26 Bảng 1.8: Một số THT hồng ngoại dạng nén 28 Bảng 1.9: Tính chất hoá lý số chất cháy - kết dính hữu 46 Bảng 3.1: Thông số nhiệt động chất phản ứng 69 Bảng 3.2: Đặc trưng lượng số mẫu THT với chất kết dính – polime khác 72 Bảng 3.3: Nhiệt độ xảy phản ứng cháy hỗn hợp THT xác định theo phương pháp phân tích nhiệt khối lượng TG 73 Bảng 3.4: Độ hút ẩm THT chứa 2% chất kết dính PVC, NC PVAc 79 Bảng 3.5: So sánh cường độ phát xạ hổng ngoại cực đại THT sử dụng chất kết dính PVC, PVAc NC dải phổ 86 Bảng 3.6: Quan hệ thông số hóa lý THT với hàm lượng chất kết dính PVC khác 89 Bảng 3.7: Độ nhớt, thời gian hoà tan độ xuyên kim mẫu thử dùng PVC có KLPT khác 93 Bảng 3.8: Độ hút ẩm độ bền nén thỏi THT dùng PVC có KLPT khác 97 Bảng 3.9: Nhiệt lượng cháy nhiệt độ cháy THT có hàm lượng chất oxi hoá chất cháy kim loại khác 99 Bảng 3.10: Cường độ phát xạ hồng ngoại THT phát xạ hồng ngoại data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read data error !!! can't not read ... hoả thuật sử dụng làm mục tiêu giả 30 1.2 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại 38 1.2.1 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết. .. kết dính THT 38 1.2.2 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát xạ hồng ngoại 47 ii 1.2.2.1 Hợp chất hữu cơ, cao phân tử dùng làm chất kết dính THT phát. .. BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ TRẦN MINH CÔNG NGHIÊN CỨU SỬ DỤNG CHẤT KẾT DÍNH CAO PHÂN TỬ ĐỂ CHẾ TẠO HỖN HỢP HOẢ THUẬT PHÁT HỒNG NGOẠI -14µm Chuyên ngành: