Catalytic effect of nano additives on decomposition and combustion of RDX-, HMX-, and AP-based energetic composition

Show simple item record

dc.contributor.author Yan, Qi Long cze
dc.contributor.author Zhao, Feng Qi cze
dc.contributor.author Kuo, Kenneth K. cze
dc.contributor.author Zhang, Xiao Hong cze
dc.contributor.author Zeman, Svatopluk cze
dc.contributor.author DeLuca, Luigi T. cze
dc.date.accessioned 2017-05-11T11:04:44Z
dc.date.available 2017-05-11T11:04:44Z
dc.date.issued 2016 eng
dc.identifier.issn 0360-1285 eng
dc.identifier.uri http://hdl.handle.net/10195/67517
dc.description.abstract The RDX, HMX, and AP are currently the most widely used energetic ingredients in composite solid propellants, since the newly developed energetic compounds are still unable to replace them due to various bottleneck technical problems. In order to improve their combustion efficiency and performance, a common alternative way is to utilize novel nano-sized energetic additives. There are a great many nanomaterials that have been developed in the past decades, which include nanometal particles, metal oxides, metal salts, metallic composites, organometallic compounds, energetic nanocatalysts, and carbon nanomaterials. These additives could increase both the decomposition and the burning rate as well as enhance the combustion efficiency of the corresponding solid propellants by changing the thermal conductivity, energy barrier of thermolysis, heat of reaction, and gas-phase reaction mechanisms of the main ingredients such as RDX, HMX, and AP. This review paper discusses and summarizes the effects of abovementioned nano additives on decomposition kinetics, reaction models, decomposition mechanisms and burning rates, pressure exponents, combustionwave structures, and flame propagation of RDX-, HMX-, and AP-based energetic compositions. The catalytic mechanisms associated with different types of nanomaterials are explained and clarified. Owing to their extremely large specific surface areas, nano-sized energetic additives have significant catalytic effects in both condensed and gas phases during decomposition and subsequent combustion via activation of the reactants and acceleration of their transition state formations. The flame structures of AP-based composite propellants under the effect of some nanoadditives are presented showing the enhanced burning characteristics and stabilized combustion process. eng
dc.format p. 75-136 eng
dc.language.iso eng eng
dc.relation.ispartof Progress in Energy and Combustion Science, volume 57, issue: November eng
dc.rights pouze v rámci univerzity eng
dc.subject Propellants eng
dc.subject Nitramines eng
dc.subject Ammonium perchlorate eng
dc.subject Burning rate eng
dc.subject Flame structure eng
dc.subject propelenty cze
dc.subject nitraminy cze
dc.subject chloristan amonný cze
dc.subject rychlost hoření cze
dc.subject struktura plamene cze
dc.title Catalytic effect of nano additives on decomposition and combustion of RDX-, HMX-, and AP-based energetic composition eng
dc.title.alternative Katalytický efekt nano-přísad na rozklad a hoření energetických kompozitů na bázi RDX, HMX a AP cze
dc.type article eng
dc.description.abstract-translated RDX, HMX, a AP jsou v současné době nejrozšířenější energetické složky v kompozitních tuhých palivech, jelikož nově vyvinuté energetické sloučeniny nejsou stále schopny nahradit je v důsledku různých technických problémů. S cílem zlepšit jejich výkonnost a účinnost spalování je nejběžnější alternativou využití využití nových nano-energetických přísad. Existuje velké množství nanomateriálů, které byly vyvinuty v posledních desetiletích, zahrnujících nano-kovové částice, oxidů kovů, kovové soli, kovové kompozity, organokovové sloučeniny, energetické nano-katalyzátory, a uhlíkové nanomateriály. Tyto přísady by mohly zvýšit jak rozkladu a rychlosti hoření, tak zvýšení účinnosti spalování odpovídajících pevných pohonných hmot změnou tepelné vodivosti, energie bariéry thermolýzy, reakčního tepla, a reakčních mechanismů v plynné fázi hlavníchi složek, jako jsou RDX, HMX, a AP. Toto práce přezkoumává, pojednává, a shrnuje dopady použití zmíněných nano-přísad na kinetiku rozkladu, reakční modely, mechanismy rozkladu a rychlosti hoření, tlakové exponenty, vlnu hoření, strukturu a šíření plamene z kompozic nsa bázi RDX-, HMX- a AP. Jsou vysvětleny katalytické mechanismy, spojené s různými typy nano-materiálů.Vzhledem k jejich extrémně velkým specifickým povrchům, nano-energetické přísady mají významný urychlující účinek v rozkladech jak v plynné, tak kondenzované fázi během rozkladu a následném spalování aktivací reakčních složek a urychlení jejich přechodu tranzitních stavů. Struktury plamene kompozitních pohonných hmot na bázi AP pod vlivem některých nano-additiv jsou prezentovány, ukazujíce podporu spalovacích charakteristik a stabilizovaný proces hoření. cze
dc.peerreviewed yes eng
dc.publicationstatus accepted version eng
dc.identifier.doi https://doi.org/10.1016/j.pecs.2016.08.002
dc.relation.publisherversion http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360128516300259
dc.identifier.wos 000387197400003
dc.identifier.scopus 2-s2.0-84992025996
dc.identifier.obd 39876896 eng


This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record

Search DSpace


Advanced Search

Browse

My Account