بررسی رفتار احتراقی آلیاژهای پرانرژی آلومینیوم-تیتانیوم تولید شده به روش فعال سازی مکانیکی

محورهای موضوعی : عملیات حرارتی

سعید جبارزارع ¹ (مربی، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران)
اکبر چمی ² (کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران)

تاریخ دریافت : 1394/06/24 تاریخ پذیرش : 1394/06/24 تاریخ انتشار : 1394/06/01

کلید واژه: مواد پر انرژی, آلیاژ آلومینیوم و تیتانیوم, فعال سازی مکا نیکی,

چکیده مقاله :

فلزات با انتالپی احتراق بالا همچون آلومینیوم از جمله مواد افزودنی به مواد منفجره، پیرو تکنیک ها و پیشرا نه ها می باشند.آلومینیوم لازم است بصورت کامل مشتعل گردد و درجه حرارت احتراق آن پایین باشد. برای این منظور عوامل فعال همچون تیتانیوم به آلومینیوم افزوده می شوند. در این پژوهش از فرایند فعال سازی مکانیکی برای تولید آلیاژهای آلومینیوم- تیتانیوم در نسبت گلوله به بار20 استفاده شده است. برای آلیاژ آلومینیوم با مقادی رمتفاوت تیتانیوم از 5 تا 40درصد با تغییر به میزان 5 درصد وزنی تیتانیوم حد حلالیت تیتانیوم، درجه حرارت اشتعال و میزان آلومینیوم مشتعل نگردیده تعیین گردیده است. با افزایش میزان تیتانیوم تا 40 درصد وزنی حد حلالیت تیتانیوم تا 89/15 درصد وزنی افزایش و درجه حرارت اشتعال آلومینیوم تا 893 درجه سانتیگراد کاهش می یابد. در آلیاژ آلومینیوم با بیشتر از 30 درصد وزنی تیتانیوم احتراق به صورت کامل خواهد بود.

منابع و مأخذ:

[1]     T. J. Janssen, “Explosive Materials, Classification, Composition and Properties”, Nova Science Publishers, Inc, 2010.

 [2]     A. K. Sikder & N. Sikder, “A review of advanced high performance,insensitive and thermally stable energetic materials emerging for military and space applications”, Journal of Hazarados Materials, Vol. 112, pp.1–15, 2004.

 [3]     E. L .Dreizin, “Metal - Based reactive nanomaterials”, Progress in Energy and Combustion Science, Vol. 35, pp. 141–167, 2009.

 [4]     P. Brousseau & C. J. Anderson, “Nanometric Aluminum in Explosives”, Propellants, Explosives, Pyrotechnics, Vol. 27, pp.300–306, 2002.

 [5]     X. Zhu, M. Schoenitz, & E. L. Dreizin, “Oxidation of Mechanically Alloyed Al-rich Al–Ti Powders” Oxidation of Metals, Vol. 65, pp.357–376, 2006.

 [6]     M. Kubota, “Properties of nano-structured pure Al produced by mechanical grinding and spark plasma sitering”, Journal of Alloys and Compounds, pp. 294–297, 2007.

 [7]     E. L. Dreizin, M. A. Trunov & M. Schoenitz, “Ignition of Al-Mg Mechanical Alloys Ninth International Workshop on Combustion and Propulsion ”, Novel Energetic Materials and Applications, Lerici, La Spezia, Italy, pp. 36-40, 2003.

 [8]     Y. L. shoshin, & E. L. Dreizin, “Particle combustion rates for mechanically alloyed Al–Ti and aluminum powders burning in air” Combustion and Flame, Vol. 145, pp.714-722, 2006.

 [9]       ا. عطایی، س. شیبانی، غ. خیاطی وس. اسدی کوهنجانی، "آلیاژ سازی وفعال سازی مکانیکی-فناوری تهیه نانو مواد"، انتشارات جهاد دانشگاهی شعبه واحد تهران،1385.

 [10] A. Monshi, M. R. Foroghi & M. R. Monshei, “Modified Scherrer Equation to Estimate More Accurately Nano-Crysallite Size Using XRD”, Scientific Research, Vol. 2, pp. 154-160, 2012.

 [11] F. Zhang, L. Lu & M. O. Lai, “Study of thermal stability of mechanically alloyed Ti-75%Al powders”, Journal of Alloys and Compounds, Vol. 297, pp. 211–218, 2000.

 [12] A. Tonejec & A. Bonefacic, “Al-RICH METASTABLE  Al-Ti  SOLID SOLUTIONS”, Scripta Metall, Vol. 3, pp. 145-148, 1969.

 [13] Y .L. Shoshin, M .A. Trunov, X .Zhu, M. Schoenitz & E. L. Dreizin, “Ignition of aluminum-rich Al–Ti mechanical alloys in air”, Combustion and Flame, Vol. 144, pp.688-697. 2006.