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

فرآیندهای نوین در مهندسی مواد

مقاله 20، دوره 9، شماره 2، شهریور 1394، صفحه 197-209   

نوع مقاله: علمی-پژوهشی

نویسندگان

سعید جبارزارع^{* 1}؛ اکبر چمی²

¹مربی، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران

²کارشناسی ارشد، مرکز تحقیقات مواد پیشرفته، دانشکده مهندسی مواد، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، اصفهان، ایران

چکیده

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.

کلیدواژه‌ها

مواد پر انرژی؛ آلیاژ آلومینیوم و تیتانیوم؛ فعال سازی مکا نیکی

مراجع

[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.