Nitroselüloz Bazlı Yakıtların Depolama Ömürlerine Ortam Koşullarının Etkisinin İncelenmesi
Abstract
Bu çalışmanın konusu olan mühimmatlara ait yakıtlar her türlü iklim koşullarına (titreşim, alçak ve yüksek rakım, hava araçlarında yüksek irtifa, aşırı sıcaklık, nem vb.) maruz kalmaktadır. Bu sebeple üretim sonrası verilen depolama ömrünü daha kısa sürede tamamlamakta ve kendiliğinden infilak edebilmektedir. Bu maksatla çift bazlı yakıtın maruz kaldığı çevresel etkileri simüle edilebilmesi için üç farklı sıcaklıkta (60C-70C-80C) ve %60 nem koşulları sağlanarak hızlı yaşlandırma işlemi uygulanmıştır. Yaşlandırma işlemi tamamlanan yakıtın fiziksel ve kimyasal değişimleri gözlemlenerek çeşitli testler uygulanmıştır. Stabilizör miktarı tayini testi sonucunda stabilizör miktarının minimum % 0,2 w/w değerinin altına düştüğü, hızlı yaşlanma etkisi ile stabilizör miktarının azaldığı gözlenmiştir. Nem tayini testinde nem miktarının maksimum %0,6 değerini aşmadığı, kalori değeri ölçümü testinde kalori değerinin 836-864 cal/g değerleri arasında kaldığı, ısı akış kalorimetresi (HFC) ile yapılan kararlılık testinde ısı akış miktarının maksimum 114 µw/g değerini aşmadığı gözlemlenmiştir. SEM mikroskobu ile yakıtların yapısı görüntülenerek doğal yaşlanma ve hızlı yaşlandırma işlemleri sonrasında yakıtta meydana gelen değişimler gözlenmiştir. FTIR spektrumları alınarak doğal yaşlanmış ve hızlı yaşlandırılmış yakıt içinde meydana gelen kimyasal değişimler incelenmiştir.
Keywords
Nitroselüloz bazlı yakıt, Stabilizör, Hızlı yaşlanma, Kararlılık
References
- [1] Gonçalves R. F. B., Rocco J. A. F. F and Iha K. “Thermal Decomposition Kinetics of Aged Solid Propellant Based on Ammonium Perchlorate-AP/HTPB Binder”. Applications of Calorimetry in a Wide Context-Differential Scanning Calorimetry, Iso thermal Titration Calorimetry and Microcalorimetry, pp.325-342, 2008.
- [2] Zalewski, R., Wolszakıewicz, T., Analysis of Uniaxial Tensile Tests for Homogeneous Solid Propellants under Various Loading Conditions, Central European Journal of Energetic Materials, 8(4), 223-231 ISSN 1733-7178, 2011.
- [3] DOSG Nitrocellulose Rocket Propellant Qualification Requirements MP Sloan, DOSG ST1, 16/04/2012
- [4] Synthesis and crystal characterization of novel fulleropyrrolidines and their potential application as nitrocellulose-based propellants stabilizer, Guang Li, Bo Jin*, Zuohu Chai, Ling Ding, Shijin Chu, Rufang Peng, Polymer Degradation and Stability 172 (2020) 109061
- [5] Degradation of aged nitrocellulose investigated by thermal analysis and chemiluminescence Jozef Rychly, Agnes Lattuati-Derieux, Lyda Matisova´-Rychla, Katarı´na Csomorova, Ivica Janigova, Bertrand Lave´drine, J Therm Anal Calorim (2012) 107:1267–1276
- [6] Beat Vogelsanger, Chemical Stability, Compatibility and Shelf Life of Explosives, Explosives Chimia 2004, Vol. 58, No. 6, pp. 401.408
- [7] Ashraf M.A. Elghafour, Mostafa Radwan, Ahmed Fahd, Hosam E. Mostafa, Sherif Elbasuney, Novel approach to quantify the chemical stability and shelf life of modified double-base propellants, Defence Technology, Volume 14, Issue 6, December 2018, pp. 720-724
- [8] Macdonald A F, Characterisation of Thermal Aged NC by GPC, Materials Science Research Division AWE plc, Aldermaston, Reading RG7 4PR, UK
- [9] Kenneth K.K and Acharya R. “Solid Propellants And Their Combustion Characteristics”. First published, Copyright © 2012 John Wiley & Sons, Inc., 2012.
- [10] BABABURUN, Cihad Bahadır “Kompozit Esaslı Katı Roket Yakıtlarının Yaşlanmaya Bağlı Mekanik Özelliklerinin Deneysel Araştırılması” Yüksek LisansTezi Kırıkkale Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Savunma Teknolojileri Anabilim Dalı, Şubat 2020