Повна версія

Головна arrow Товарознавство arrow Теорія горіння та вибуху

  • Увеличить шрифт
  • Уменьшить шрифт


<<   ЗМІСТ   >>

Магній

Головною відмітною особливістю магнію є незащитную характер плівки оксиду магнію (φ = 0,81). Оксидна плівка магнію при температурі вище 720 К неплотная, пухка і нс являє собою істотного дифузійного бар'єру. Це призводить до того, що займання магнію практично в будь-яких умовах відбувається при невисоких температурах - 720-900 К, тобто нижче будь-якої точки агрегатних перетворень металу і його оксиду. Займання магнію відбувається по досягненні теплового вибуху і не пов'язане з якою-небудь "перехідною" температурою.

У полум'ї конденсованої системи займання магнію, як правило, відбувається на поверхні горіння або поблизу її. Навіть порівняно великі частки (40 мкм) спалахують в безпосередній близькості від поверхні. Час затримки запалення частинок магнію пропорційно квадрату діаметра частинки [1]. При цьому простежується видозмінений "колективний" ефект: займання великих часток магнію (а також і алюмінію) полегшувалося у присутності більш дрібних частинок.[1]

Слід зазначити, що на відміну від алюмінію і берилію магній може запалюватися в паровій фазі. Займання металевої частинки, як правило, відбувається гетерогенно, на поверхні, а вже потім реакція може перейти в парову фазу [2]. Це підтверджується і характером залежності часу затримки запалення від діаметра частинки, згідно з якою в предпламенной період важлива величина поверхні частинки, а не її обсяг. Але при високих температурах середовища для низкокипящих металів можливе займання в парах [16] [3].[2][3]

Цирконій і титан

Цирконій володіє оксидною плівкою з високими захисними властивостями (<р = 1,56). Однак оксиди цирконію добре розчинні у металі, навіть коли останній перебуває у твердому стані. Це призводить до постійного видаленню утворюється оксидної плівки з поверхні частинки і до відсутності на частці істотного дифузійного бар'єру. Разом з досить високою хімічною активністю цирконію розчинність оксидної плівки в металі сприяє запаленню цирконію при низьких температурах - від кімнатної до 720 К. Мабуть, для займання цирконію достатньо виконання умови зриву теплового рівноваги, хоча можливо, що в деяких режимах процес обмежується розчинністю оксиду в металі.

Аналогічно цирконію протікає займання титану (φ = 1,73). Як правило, титан запалюється при порівняно низьких температурах (670-990 К). Але на відміну від цирконію для титану відомі випадки займання і при більш високій температурі - 1400 К. Це пов'язано, мабуть, з меншою хімічною активністю титану. Тим не менше, і для титану, як і для цирконію, займання відбувається при температурах нижче будь-який "перехідною" температури.

Бор

Головною особливістю, що визначає специфіку займання бору, є легкоплавкость і порівняльна легколетучесть оксиду бору в порівнянні з металевим бором. Подібно цирконію і титану, дифузійний бар'єр, створюваний захисною плівкою оксиду бору, віддаляється з частинки, але не всередину її, а назовні. У напружених термічних умовах (мала тепловіддача) виявляється досить розплавлення оксидної плівки (температура плавлення В2O3 дорівнює 720 К), і займання бору відбувається при температурі 740-840 К.

При більшій тепловіддачі потрібно більш інтенсивне видалення оксиду з поверхні частинки, яке досягається при його випаровуванні. Згідно К. Таллі [4], починаючи з температури 1140 К швидкість випаровування В2О3 стає більше швидкості стоку рідкого оксиду. Оскільки швидкість випаровування оксиду зростає з температурою безперервно, значення температури займання відрізняються великим розкидом, доходячи до 1920 К.

  • [1] Похил Π. Ф., Логачов В. С., Мальцев В. М. Указ. соч.
  • [2] Федосєєв В. Л. Фракционирование порошків методами осадження з газової середовища // Фізика аеродисперсних систем. 1970. Т. 3. С. 61-74.
  • [3] Див. також: Семенов Н. Н. До теорії процесів горіння. Повідомл. 1 // Журн. Рус. фіз.-хім. о-ва. 1928. Т. 60. № 3. С. 247-258.
  • [4] Талчі К. Механізм займання сумішевих твердих палив гарячими газами // Дослідження ракетних двигунів на твердому паливі: СБ статей / пер. з англ, під ред. І. Н. Козловського. М .: Іздатінліт, 1963. С. 186.
 
<<   ЗМІСТ   >>