فهرست مطالب

مواد پر انرژی - سال پنجم شماره 1 (پیاپی 9، بهار و تابستان 1389)

فصلنامه مواد پر انرژی
سال پنجم شماره 1 (پیاپی 9، بهار و تابستان 1389)

  • 74 صفحه،
  • تاریخ انتشار: 1389/12/01
  • تعداد عناوین: 10
|
  • سوسن سمیع، محمدعلی ذرعی، یدالله بیات* صفحه 3

    CL-20 قویترین ماده منفجره شناخته شده است. تقریبا در تمام روش های سنتز CL-20از پیش ماده 12،10،8،6،4،2- هگزا بنزیل 12،10،8،6،4،2- هگزا آزا ایزوورتزیتان (HBIW) استفاده می شود که سنتز آن در حضور اسیدها نظیر فرمیک اسید تسریع شده و بازده واکنش در حدود 75% گزارش شده است. بهینه سازی تولید این ماده یکی از چالش های تحقیق در حوزه مواد پر انرژی می باشد. در این مقاله سنتز این ترکیب در حضور کاتالیزگرهای اسید لوئیس مختلف (MgSO4، ZnCl2، CuSO4Mg(ClO4)2 و...) مورد بررسی و مطالعه قرار گرفته است. نتایج نشان داده که کاتالیزگر Mg(ClO4)2 ضمن حذف مشکلات ناشی از استفاده کاتالیزگرهای اسیدی بازده واکنش سنتز HBIW را حدود 25% افزایش می دهد.در ادامه تاثیرامواج اولتراسونیک بر سنتز HBIW بررسی گردید.

    کلیدواژگان: Cl، 20، HBIW، افزایش بازده تولید، کاتالیزگر، اسدیهای لوییس 12، 10، 8، 6، 4، 2، هگزا بنزیل، 12، هگزا آزا ایزوور تزیتان
  • جعفر اسکندری جم، مجید حیدری صفحه 11
    در این تحقیق به تحلیل، ساخت و تست کمانش یک سرجنگی کامپوزیتی، تحت بارهای فشار خارجی و نیروی محوری پرداخته شده است. در ابتدا تغییرات زاویه و ضخامت در طول یال سرجنگی کامپوزیتی تعیین و با توجه به معیار های به هم ریختگی آرایش الیاف و دور ریز مواد اولیه، طرح بهینه جهت پیچش سرجنگی بدست آمده است. سپس سرجنگی توسط نرم افزار المان محدود، مدل سازی و تحت تحلیل استاتیک و کمانش به روش مقادیر ویژه قرار گرفته و اثرات تغییرات زاویه و ضخامت در طول یال سرجنگی بررسی و زاویه بهینه بدست آمده است. با درنظر گرفتن زاویه بهینه از نظر فرآیند ساخت، سرجنگی کامپوزیتی ساخته شده و سپس با طراحی و ساخت تجهیزات آزمون فشار از بیرون، سرجنگی تحت آزمون قرار گرفته است. نتایج تجربی با نتایج حاصل از مدل المان محدود مورد مقایسه قرارگرفته، تا کارآیی این نتایج در پیشگویی رفتار کمانشی سرجنگی کامپوزیتی تعیین گردد.
    کلیدواژگان: سرجنگی کامپوزیتی، کمانش، ساخت، روش رشته پیچی، آزمایش
  • امیر فتحی، ناصر احسانی، حمیدرضا بهاروندی، علی علیزاده، علیرضا رحیم نژاد یزدی صفحه 21
    در این تحقیق نانوذرات کاربیدبور با استفاده ازپیش ماده های پلیمری بهمراه اسیدبوریک سنتز گردید. برای این منظور ابتدا نمونه های اولیه با نسبت معینی پلی وینیل الکل واسیدبوریک با همدیگر ترکیب شدند. در مرحله بعدی پیرولیز نمونه های بدست آمده، در محدوده دمایی800-600 درجه سانتی گراد انجام شد، سپس عملیات حرارتی نمونه ها در محدوده دمایی 1600-1400 درجه سانتی گراد انجام گردید. برای بررسی مکانیسم واکنش، آنالیز FTIR مورد استفاده قرارگرفت. همچنین برای تعیین خلوص و بررسی مورفولوژیکی واندازه ذرات کاربیدبور، محصول نهایی با XRD وSEM مورد آنالیز و بررسی قرار گرفت. در نهایت با بررسی نتایج بدست آمده، از آنالیزهای صورت گرفته معلوم شد، تشکیل نانوپودر و نانوذرات کاربیدبور با قطر 120-80 نانومتر با این روش امکان پذیر است.
    کلیدواژگان: نانوذرات، کاربید بور، پلی وینیل الکل، اسید بوریک، عملیات حرارتی
  • حسین خدارحمی، مجتبی ذوالفقاری، محسن فروتن صفحه 27
    برای تحلیل نفوذ پرتابه های میله ای بلند تاکنون مدل های تحلیلی متعددی ارائه شده است، که در این مدل ها با داشتن مشخصات پرتابه و هدف و شرایط برخورد، معمولا تنها مجهول مسئله یعنی عمق نفوذ پرتابه بدست می آید. در این مقاله فرمولاسیون مدل تحلیلی آلکسیوسکی و تیت به منظور طراحی مشخصات پرتابه برای رسیدن به یک عمق نفوذ معین تغییر داده شده و با کمک روابط اضافی ناشی از محدودیت های انرژی جنبشی و شرط عدم کمانش پرتابه، الگوریتم جدیدی بدین منظور ارائه گردیده است. در این روش با حل همزمان این معادلات، و با معلوم بودن میزان عمق نفوذ پرتابه در هدف معلوم، مشخصات پرتابه شامل سرعت برخورد، طول، قطر و جرم آن محاسبه می شود. مقایسه نتایج این فرمولاسیون با مقادیر تجربی سایر محققین و حل عددی به کمک نرم افزار AUTODYN تطابق خوبی را نشان می دهد. بعلاوه در یک مثال عملی، طراحی بالستیک نهایی یک پرتابه میله ای برای رسیدن به عمق نفوذ معین، به کمک این الگوریتم، انجام شده و مشخصات پرتابه بدست آمده است.
    کلیدواژگان: بالستیک نهایی، پرتابه میله ای بلند، نفوذ، هدف نیمه نهایت، کمانش
  • سعید برجی صفحه 37
    در این تحقیق توسعه تجربی روشی برای تهیه عدسی های لبه دار از ورق های آلومینیومی به روش شکل دهی انفجاری و با استفاده از قالب های نری ارائه و برای این کارسخت افزاری طراحی و ساخته شد. درگام نخست پارامترهای اساسی شکل دهی انفجاری شامل مقدار خرج و فاصله استقرار خرج از ورق به روش تجربی تعیین گردید. بررسی ها نشان داد که بزرگتر کردن ابعاد ورق اولیه و محدود کردن حرکت لبه ی ورق با تکیه بر روی انحنای یک رینگ محیطی، شرایط شکل گیری عدسی را بهتر می کند و در این راستا توزیع کرنش در قطعات شکل داده شده نیز مطالعه گردید. نتایج آزمایشات نشان داد که ساخت عدسی های لبه دار از ورق های با ضخامت کم تر که بیشتر در معرض ناپایداری فشاری می-باشند، با ایجاد شیار هایی در پیرامون گرده ورق اولیه به همراه افزایش قطر و محدود کردن حرکت لبه های ورق، ممکن می گردد.
    کلیدواژگان: شکل دهی انفجاری، قالب های نری، عدسی
  • شهرام قنبری، ستار سبحانی، ایرج کهساری صفحه 45
    سوخت مایع نوین دی متیل آمینو اتیل آزید(DMAZ) به دلیل خصوصیات شیمی- فیزیکی و عملکرد مناسب و نیز سمیت پایین، جایگزین مناسبی برای سوختهای متداول کنونی به ویژه دی متیل هیدرازین نامتقارن (UDMH) در صنایع هوا- فضا جهت پرتاب ماهواره می تواند باشد. سنتز این سوخت دارای دو مرحله آزیدی کردن 2-کلرو N،N– دی متیل آمینواتیل هیدروکلرید و خنثی سازی محلول حاصل از واکنش می باشد. هدف از این مقاله بررسی سینتیک واکنش تولید DMAZ می باشد که در این راستا با استفاده از روش غلظتهای اضافی و برابر، وابستگی سرعت واکنش به مواد واکنشگر و دما مشخص گردید. نتایج نشان دادند که سرعت واکنش نسبت به هر یک از مواد اولیه از مرتبه یک می باشد. بعلاوه روش انتگرالی برای تائید صحت معادله سینتیکی بکار گرفته شد. مرحله کنترل کننده سرعت واکنش بشدت گرماگیر بوده به طوری که انرژی فعالسازی آن kJ90 می باشد.
    کلیدواژگان: سوخت مایع، دی متیل آمینواتیل آزید، آزیدی کردن، بررسی سینتیکی
  • ایرج امیری امرایی، مجید مهربان سنگ آتش، یدالله بیات صفحه 51
    در این تحقیق ترپلیمر استایرن/بوتیل اکریلات/اکریلیک اسید به روش پلیمریزاسیون امولسیونی سنتز گردید. با کنترل پارامترهای موثر مانند ترکیب درصد منومرها و عامل انتقال به زنجیر، ترپلیمرهایی با دمای انتقال شیشه ای و وزن مولکولی متفاوت سنتز گردید. نتایج حاصل از آزمون اندازه گیری ذرات نشان داد که لاتکس سنتز شده با وزن مولکولی بالا از میانگین اندازه ذرات در محدوده 200-100 نانومتر برخوردار بوده و برای لاتکس با وزن مولکولی پایین، محدوده اندازه ذرات 1500-1000 نانومتر می باشد. از لاتکس سنتز شده با وزن مولکولی نزدیک 300000 و دمای انتقال شیشه ای نزدیک C37 به منظور پوشش دهی ذرات HMX استفاده گردید. به کمک تکنیک SEM مورفولوژی سطح ذرات HMX پوشش داده شده با لاتکس های با وزن مولکولی تقریبا یکسان ولی دمای انتقال شیشه ای متفاوت مطالعه گردید. نتایج حاصل از مطالعات میکروسکوپی نشان داد که لاتکس با دمای انتقال شیشه ای پایین در مقایسه با لاتکس با دمای انتقال شیشه ای بالا سطح بیشتری از ذرات HMX را پوشش می دهد. اندازه گیری خواص مکانیکی کامپوزیت های ساخته شده بر پایه HMX/HTPB به کمک آزمون کشش نشان داد که نمونه های ساخته شده با HMX پوشش داده شده با لاتکس دارای اندازه ذرات در محدوده 200-100 نانومتر و دمای انتقال شیشه ای نزدیک C37 از خواص بالاتری در مقایسه با نمونه های بدون پوشش برخوردار هستند.
    کلیدواژگان: پوشش دهی، HMX، HTPB، پلیمریزاسیون امولسیونی، مورفولوژی، کامپوزیت های ذره ای
  • فرم عضویت در انجمن
    صفحه 61
  • راهنمای تدوین مقالات
    صفحه 63
  • چکیده مقالات به انگلیسی
    صفحه 67
|
  • Y. Bayat, S. Samy, M. Zarei Page 3

    CL-20 is the most energetic conventional explosive available for military use. The overall aim of the high energy material research community is to increase yield and reduce cost of CL-20. All synthetic routes used to prepare the CL-20 depended on the condensation reaction of benzylamine with glyoxal for preparation of HBIW intermediate. In the presence of HCOOH as catalyst, yield of 75% is reported. In this paper we investigated the effect of lewis acid catalyst on the yield of HBIW. The results suggested that the more efficient catalyst (such as MgSO4, ZnCl2, CuSO4, Mg(ClO4)2 increase yield, 25% more than previously reported.

  • J. E. Jam, M. Heydari Page 11
    In this study, the analysis, manufacturing and experimental buckling test of a composite warhead subjected to external pressure and axial load are investigated. Variation of angle and thickness along the none length are obtained, also the optimum filament winding design is achieved by considering minimum disordered patterns and wasting materials. In continue the static and buckling analysis of the composite warhead is performed using FEM software with Eigen value Analysis. The variation of the wound angle and the thickness are surveyed and the optimum angle is extracted. The composite warhead is manufactured based on the optimum angle. The process and equipments of the external pressure test are designed and the composite warhead is tested. The obtained buckling results of the FEM and the experimental are compared and also the efficiency of this method in prediction of buckling behavior of the composite warhead is demonstrated.
  • A. Fathi, N. Ehsani, H. Baharvandee, A. Alizade, A. Rahimnezhadyazdi Page 21
    In this study, boron carbide nano particles have been fabricated with polymeric precursors. PVA (poly vinyl alcohol) and boric acid with constant weight ratio are composed together. In the next section, received materials have been pyrolized at 600-800°C, and then have been heated at 1400-1600°C. Products have been studied by FTIR for investigation of reaction mechanism. Particle size and crystalline form of Boron carbide nano particles was demonstrated by scanning electron microscope (SEM) images and X-ray diffraction patterns. Finally, boron carbide nano particles with 80-120 nm with good crystalline form are produced.
  • H. Khodarahmi, M. Zolfaghari, M. Foroutan Page 27
    Many analytical models have been already presented for penetration analysis of long rod projectiles. In most of these models, for a specific projectile, target and impact specifications, only unknown parameter (the depth of penetration) is computed. In this paper, the formulation of Alekseevskii-Tate analytical model has been modified to be able to evaluate and design the projectile specifications, for a desired penetration depth. Also by additional relations for kinetic energy and no buckling conditions of projectile, a new algorithm is presented. In this method, by solving the resulted equations, the projectile specifications, including impact velocity, initial length, diameter and mass, is determined for a known penetration depth into the target. Comparison of the results of these formulations with other experimental works and numerical solutions by AUTODYN shows good agreement. Finally, as an applicable example, terminal ballistic design of a rod projectile is done, and projectile specifications are presented.
  • S. Borji Page 37
    This work presents an experimental approach to the development of explosive forming of aluminum flanged domes on a male die. Firstly, weight of explosive charge and standoff distance from blank were determined experimentally and fixed for all the subsequent tests. Then it was proved that forming conditions of dome and flange were improved substantially by increasing diameter of the blank and supporting the edge of the blank over a profiled supporting ring. The distributions of the strains were studied in the course of the development. Flanged domes made from thinner blanks were more prone to compressive instability in the form of wrinkles and folds of flange. Successful forming of domes from thinner sheet was performed by introducing evenly distributed notches around the blank edge.
  • S.Ghambari, S. Sobhani, I. Kohsari Page 45
    Dimethyl amino ethyl azide (DMAZ) is a good replacement for conventional liquid fuels, specially unsymmetrical dimethyl hydrazine (UDMH), due to suitable physicochemical and performance characteristics and low toxicity in aerospace industry for launching satellites. Azidation of 2-chloro N,N-dimethyl amino ethyl hydrochloride and neutralization of intermediate are two steps in synthesis of the fuel. The aim of the paper is the kinetic study on the production reaction of DMAZ. The methods of excess and equimolar concentrations were used for the dependency of the reaction rate on reactants and temperature. The results showed that the reaction was first order with respect to reactants. Moreover the integral method confirmed the reaction rate equation. The rate determining step was extremely endothermic with activation energy of 90 kJ.
  • I. Amiri Amraee, M. Mehraban Sang-Atash, Y. Bayat Page 51
    In this research, Styrene/Butyl Acrylate/Acrylic Acid terpolymer was synthesized by emulsion polymerization. Controlling effective parameters such as monomer composition and chain transfer agent, terpolymers with different molecular weight, glass transition temperatures and mean particle size diameter were synthesized. Experimental results showed latex with high molecular weight has a mean particle size diameter from 100-200 nm. For latex with low molecular weight, mean particle size diameter was 1000-1500 nm. The morphology of coated HMX particle was characterized by SEM technique. Experimental results showed that latex with low glass transition temperature has a higher surface and homogenous coating with respect to high glass transition temperature. Tensile measurement of particulate composites based on coated and uncoated HMX with HTPB showed that coated HMX with latex with 100-200 nm mean particle size diameter and glass transition temperature of 37 C have better mechanical properties with respect to uncoated HMX/HTPP particulate composite.