Исследование кинетики и механизма термического разложения динитрамида аммония и полиглицидилазида методом динамической масс-спектрометрии
Диссертация
Первым шагом к созданию реального топлива является создание модели горения этого топлива. Существующий сегодня подход к созданию модели горения ТРТ предполагает этапы: 1) исследование кинетики и продуктов термического разложения (как первой стадии горения) горючего и окислителя- 2) исследование горения горючего и окислителя, создание модели их горения- 3) создание модели горения ТРТ с учетом… Читать ещё >
Список литературы
- ' Brill Т.В., Brush P. J., Patil D, J. Thermal Decomposition of Energetic Materials 58. Chemistry of Ammonium Nitrate and Ammonium Dinitramide Near the Burning Surface Temperature. -Combustion and Flame, 1993, vol. 92, pp. 178−186.
- Лукьянов O.A., Горелик В. П., Тартаковский, B.A. Динитрамид и его соли. Изв. Акад. Наук, Серия химическая, 1994, № 1, с. 94.
- Рак Z. P. Some Ways to Higther Enviromental Safety of Solid Rocket Propellant Application.-AIAA/SAE/ASME/ASEE 29th Joint Propulsion Conference and Exhibit, Monterey, June 1993 (AIAA-93−1755)
- Yetter R.A., Dryer F.L., Allen M., Ilinic N. Kinetic Studied on Gas-Phase Reaction Mechanism Important to the Combustion Processes of High Energy Density Naterials. 28th JANNAF Combustion Meeting, Vol.2, CPIA Publication 573, 1991, pp.307−322.
- Langer H.G., Gohlke R.S. Mass spectrometric thermal analysis (MTA). Anal. Chem., 1963, vol. 35, № 9, pp.1301−1302.
- Коробейничев О.П. Применение динамической масс-спектрометрии для изучения кинетики и механизма термического разложения твёрдых веществ. Успехи химии, 1969, т.38, № 12, с.2113−2128.
- Friedman H.L. Mass spectrometric thermal analysis: a review. Thermochim. Acta, 1970, v.4, N1, pp. 199−227.
- Коробейничев О.П., Болдырев B.B., Карпенко Ю. Я. Применение импульсной масс-спектрометрии для изучения быстропротекающих процессов высокотемпературного разложения перхлората аммония. Физика горения и взрыва, 1968, т.4, № 1, с.33−38.
- Friedman H.L. Mass spectrometric thermal analysis: a review. Thermochim. Acta, 1970, vol. 4, № 1, pp.199−227.
- Хмельницкий P.А., Лукашенко И. М., Бродский E.C. Пиролитическая масс-спектрометрия высокомолекулярных соединений. -M.: Химия, 1980.-279 с.
- Selcuk A., Price D. Development of various mass spectrometric thermal analysis techniques and their application to study the decomposition kinetics of lead oxalate. Dynamic Mass Spectrometry, 1981, vol. 6, pp.126−133.
- Склемин H.K., Гришин B.B., Хмельницкий P.A. Термограви-масс-спектрометрическая установка для исследования деструкции композиционных полимерных материалов при высокоскоростном нагреве. Заводская лаборатория, 1985, т.51, № 6, с.53−56.
- Коробейничев О.П., Анисифоров Г. И., Шкарин А. В. Кинетика каталитического разложения перхлората аммония и его смесей с полистиролом. Физика горения и взрыва, 1973, т.9, № 1, с.67−75.
- Коробейничев О.П., Анисифоров Г. И. Метод масс-спектрометрического термическогоанализа с использованием вемя-пролетного масс-спектрометра. В кн.: V Всесоюзное }совещание по термическому анализу: Тез. докл./М.: Наука, 1973, с. 43.
- Коробейничев О.П., Анисифоров Г. И. Метод масс-спектрометрического термического анализа с использованием время-пролетного масс-спектрометра. Изв СО АН СССР. Сер. хим. н., 1974, т.4, с.38−41.
- Diinner W. and Eppler H. Advanced coupling systems for thermoanalyzer with quadrupole mass spectrometer. In: Thermal analysis, v.3, Proceedings Fourth ICTA. — Budapest: Akademiai Kiado, 1975, p. 1049−1058.
- Завадский В.А., Колесников Б. Я., Ксандопуло Г. И. Система напуска с молекулярным пучком и реактор для масс-спектрального анализа газообразных продуктов термического разложения конденсированных систем. Приборы и техника эксперимента, 1984, № 2, с.165−168.
- Фристром P.M., Вестенберг А. А. Структура пламени. / Пер. с англ. М.: Металлургия, 1969.-364 с.
- Коробейничев О.П. Применение маес-спектрометрии для изучения структуры пламени и процессов горения. Успехи химии, 1980, т.49, вып.6, с.945−965.
- Biordi J.C. Molecular beam mass spectrometry for studying the fundamental chemistry of flames. Progress in Energy and Combustion Science, 1977, v.3, N3, p. 151−173.
- Hayhurst A.N., Kittelson D.B. Mass spectrometric sampling of ions from atmospheric pressure flames/ III: Boundary layer and other cooling of the sample. — Combustion and Flame, 1977, vol. 28, № 2, p. 137−143.
- Hayhurst A.N., Kittelson D.B., Telford N.R. Mass spectrometric sampling of ions from atmospheric pressure flames. II: Aerodynamic disturbance of the flame by the sampling system. — Combustion and Flame, 1977, vol. 28, № 2, p. 123−135.
- Hayhurst A.N., Telford N.R. Mass spectrometric sampling of ions from atmospheric pressure flames. -1: Characteristics and calibration of the sampling system. Combustion and Flame, 1977, vol. 28, № 1, p.67−80.
- Fristrom R.M. Flame sampling for mass-spectrometry. Int. J. Mass Spectr. Ion Phys. 1975, vol. 16, №½, p.15−32.
- Ахманов C.A., Коротеев Н. И. Лазерная спектроскопия рассеяния света новые эффекты и новые методы. — Природа, 1976, № 7, с.94−111:
- Давидчук Е.М., Мальцев В. М. ИК-спектральные исследования зон горения нитроэфиров в вакууме. Физика горения и взрыва, 1974, т. Ю, № 5, с.656−661.
- Stepowski D., Puechberty D., Cotterean M.J. Use of laser-induced fluorescence of OH to study the perturbation of a flame by a probe. In: 18-th Symp. (Int.) on Combustion. — Pittsburgh: ' The Combustion Institute, 1981, p.1547−1590.
- Андерсон Дж., Андрее Р., Фен Дж. Молекулярные пучки, получаемые с помощью сверхзвукового сигнала. В кн.: Исследования с молекулярными пучками/ Под ред. A.M. Бродского. — М.: Мир, 1969, с.299−345.
- Френч. Молекулярные пучки, создаваемые источниками сплошной среды. Ракетная техника и космонавтика, 1965, т. З, № 6, с.3−13.
- Kantrowitz A., Grey J. A high intensity sourse for the molecular beam. Part I. Theoretical. г
- Review of Scientific Instruments, 1955, vol.22, № 5, p.328−332.
- Eltenton G.C. The study of reaction intermediates by means of a mass spectrometer. J. Chem. Phys., 1947, vol.15, № 7, p.455−481,
- Hastie J.W. Sampling reactive species from flames by mass spectrometry. Intern. J. Mass Spectrometry and Ion Physics, 1975, vol.16, № 1, p.89−100.
- Serauskas R.V., Brown G.R., Pertel R. A supersonic molecular beam atmospheric pressure flame sampling system. Intern. J. Mass Spectrometry and Ion Physics, 1975, vol.16, № 1, p.69−87.
- Milne T.A., Green F.T. Mass spectrometric sampling of 1-atm flames. In: Tenth Symp. (International) on Combustion. — Pittsburgh: The Combustion Institute, 1965, p. l53−159.
- Williams G.I., Wilkins R.G. An investigation of chemical structure of perchloric acid flames. Part I. The molecular beam sampling apparatures. Combustion and Flame, 1973, vol.21, № 3, p.325−337.
- Peeters J., Vinckier C. Production of chemi-ions and formation of CH and CH2 radicals in methane-oxygen and ethylene- oxygen flames. In: Fifteenth Symp. (International) on Combustion. — Pittsburgh: The Combustion Institute, 1975, p.969−977.
- Foner S.N., Hudson R.L. The detection of atoms and free radicals in flame by mass spectrometric techniques. J. Chem. Phys., 1953, vol. 21, p. 1347−1382.
- Gay R.L., Young W.S., Knuth E.L. Molecular beam sampling of H2CO and NO in one-atmosphere methane-air flames. Combustion and Flame, 1975, vol.24, № 3, p.391−400.
- Milne Т.A., Green F.T. Molecular beam in high temperature chemistry. In: Advances in High- Temperature Chemistry, vol.2 — N. Y.: Academic Press, 1969, p. 107.
- Харрингтон Д.Б. Время-пролетный масс-спектрометр. В кн.: Успехи масс-спектрометрии/ Под ред. Дж. Д. Уолдрона. — М.: Изд. Иностр. Лит., 1963, с.248−263.
- Taillie B.Y., Hume S.H. The use of time-of flight mass spectrometry (TOFMS) in process monitoring and control. Dynamic Mass Spectrometry, 1981, vol.6, p.181−192.
- Янг B.C. Корреляция для процесса химического замораживания при расширении свободной струи. Ракетная техника и космонавтика, 1975, т.13, № 11, с.81−86.
- Yoon S., Knuth E.L. An experimental study of probe-induced distortions in molecular beam mass spectrometer sampling from flames. Rarefied Gas Dynamics. Part II./Ed. S. S. Fisher. -N.Y., 1981, p.867−881.
- Revet J.M., Puechberty D., Cottereau M.I. A direct comparison of hydroxyl concentration profiles measured in low-pressure flame by molecular-beam mass-spectrometry and ultraviolet absorption spectroscopy. Combustion and Flame, 1978, vol.33, № 1, p.5−9.
- Biordi J.C., Lazzara C.P., Papp J.F. Molecular beam mass spectrometry applied to determining the kinetics of reactions in flames. II: A critique of rate coefficient determinations. -Combustion and Flame, 1976, vol.26, № 1, p.57−76.
- Colket M.B., Chiappetta L. et. al. International aerodynamics of gas sampling probes. -Combustion and Flame, 1982, vol.44, № 1, p.3−14.
- Kramlich J.C., Malte P.C. Modeling and measurement of sample probe effects on pollutant gases drawn from flame zones. Combustion Science and Technology, 1978, vol.18, № 2, p.91−104.
- Amin H. Effect of heterogeneous removal of oxygen atoms on measurement of nitrogen dioxide in combustion gas sampling probes. Combustion Science and Technology, 1977, vol.15, p.31−40.
- Zabielski M.F., Dodge L.G. et. al. The optical and probe measurement of NO: a comparative study. In: Eighteenth Symp. (International) on Combustion. — Pittsburgh: The Combustion Institute, 1981, p. 1591−1598.
- Fristrom R.M. Comments on quenching mechanisms in the microprobe sampling of flames. -Combustion and Flame, 1983, vol.50, № 3, p.239−242.
- Bowman C.T. Probe measurements in flames. In: Experimental diagnostics in Gas Phase Combustion Systems, v.53, Progress in Astronautics and Aeronautics. — N.Y.: AIAA, 1977, p.3−24.
- Fetherolf, B.L., Litzinger, T.A. Physical and Chemical Processing Governing the CO2 Laser-Induced Deflagration of Ammonium Dinitramide (ADN). Proceeding of the 29th JANNAF Combustion Meeting (CPIA PUBL., 1992), pp. 329−338.
- Brill, T.B. Non-Intrusive Combustion Diagnostics. /Edited by K.K. Kuo and T.P. Parr. -Begell House, N.Y., 1994, pp. 571−599.
- Lobbecke S., Krause H.H., Pfeil A. Thermal Analysys of Ammonium Dinitramide Decomposition. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1997, vol.22, pp.184−188.1. Vj
- Vyazovkin S., Wight C.A. Ammonium Dinitramide: Kinetics and Mechanisms of Thermal Decomposition. J. Phys. Chem. A, 1997, vol.101, pp.5653−5658.
- Vyazovkin S., Wight C.A. Thermal Decomposition of Ammonium Dinitramide at Moderate and High Temperatures. J. Phys. Chem. A, 1997, vol.101, pp.7217−7221
- Oxley J.C., Smith J.L., Zheng W., Rogers E., Coburn M.D. Thermal Decomposition Studies on Ammonium Dinitramide (ADN) and 15N & 2H Isotopomers. J. Phys. Chem. A, 1997, vol.101, pp.5646−5652.
- Manelis G.B. Thermal Decomposition of Dinitramide Ammonium Salt. 26th International Annual Conference of ICT, Fraungofer Institut Chemisht Technologie, Karlsruhe, July 4 -July 7, 1995, Federal Republic of Germany, pp. 15−1 — 15−17.
- Казаков А.И., Рубцов Ю. И., Манелис Г. И., Андриенко Л. П. Кинетика термораспада динитраимда Сообщение 1. Распад различных форм динитрамида. Изв. Акад. Наук, Серия химическая, 1997, № 12, с. 2129
- Казаков А.И., Рубцов Ю. И., Манелис Г. И., Андриенко Л. П. Кинетика термораспада динитраимда Сообщение 2. Кинетика взаимодействия динитрамида с продуктами распада и другими компонентами раствора. Изв. Акад. Наук, Серия химическая, 1998, № 1, с. 41
- Казаков А.И., Рубцов Ю. И., Андриенко Л. П., Манелис Г. И. Кинетика термораспада динитраимда Сообщение 3. Кинетика тепловыделения при термическом разложении аммониевой соли динитрамида в жидкой фазе. Изв. Акад. Наук, Серия химическая, 1998, № 3, с. 395
- Kazakov A.I., Rubtsov Y.I., Manelis G.B., Kinetics and Mechanism of Thermal Decomposition of Dinitramide. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1999, vol. 24, pp.37−42.
- Павлов A.H., Гребенников B.H., Назина Л. Д., Назин Г. М., Манелис Г. Б. Термическое разложение аммонийдинитрамида и механизм аномального распада солей динитрамида. Изв. Акад. Наук, Серия химическая, 1999, № 1, с. 50
- Doyle R.J. Jr. Sputtered Ammonium Dinitramide: Tandem Mass Spectrometry of a New Ionic Nitramine. Organic Mass Spectrometry, 1993, vol.28, p.83−91.
- Rossi M.J., Botarro J.C., McMillen D.F. The Thermal Decomposition of the New Energetic Material Ammonium dinitramide (N^N (N02)2 in Relation to Nitramine and NH4NO3. -International Journal of Chemical Kinetics, 1993, vol.25, p.549−570.
- Mebel A.M., Lin M.C., Morokuma K., Melius C.F. Theoretical Study of the Gas-Phase Structure, Thermochemistry and Decomposition Mechanisms of NH4NO2 and N^N (N02)2- ~ Journal of Physical Chemistry, 1995, vol.99, pp.6842−6848.
- Frankel M.B., Grant L.R., Flanagan J.E. Historical development of glicidil azide polymer. J. Propuls. Power, 1992, vol.8, № 3, pp.560−563.
- KubotaN., Sonobe T. Combustion mechanism of azide polymer. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1988, vol.13, pp. 172−177.
- Chen, J.K., Brill, T.B. Thermal decomposition of energetic materials 54. Kinetics and near-surface products of azide polymers AMMO, BAMO, and GAP in simulated combustion. -Combustion and Flame, 1991, vol.87, pp.157−168.
- Farber M., Harris S.P., Srivastava R.D. Mass spectrometric kinetic studies on several azido polymers. Combustion and Flame, 1984, vol.55, pp.203−211.
- Mishra I.B., Juneau G.P., and Groom T. «Combustion of GAP» JANNAF propulsion meeting, Vol.11, pp.117−131 (1984) (или (CPIA Publications 390) 1984, pp.118−132.).
- Haas Y., Eliahu Y.B., Welner S. Infrared laser-induced decomposition of GAP. — Combustion and Flame, 1994, vol.96, pp.212−220.
- Arisawa H., Brill T.B. Thermal decomposition of energetic materials 71. Structure-decomposition and kinetic relationships in flash pyrolysis of glycidyl azide polymer (GAP). -Combustion and Flame, 1998, vol.112, pp.533−544.
- Pfeil A., Lobbecke S. Controlled Pyrolysis of the New Energetic Binder Azide Polyester PAP-G. Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 1997, vol.22, pp.137−142.
- Wentrup С. Reactive Molecules. Willey, New York, 1984, p. 162.
- Goshgarian B.B. AFRPL -TR-82−040, Air Force Rocket Propulsion Laboratory, Edwards AFB, CA, June, 1982.
- Lengelle G., and other, 29th Joint Propulsion Conf., Monterey, CA, 1993, AIAA-93−2413.
- Tang С J. Litzinger T.A. Simultaneous temperature and species measurements of the glycidyl azide polymer (GAP) propellant during laser-induced decomposition. Combustion and Flame, 1999, vol.117, pp.244−256.
- Fristrom R.M. Flame Structure and Processes. N.Y., Oxford University Press, 1994
- Коробейничев О.П. Динамическая зондовая масс-спектрометрия пламен и процессов разложения конденсированных систем. ФГВ, 1987, № 5, 64−76.
- Воробьёва А.Г., Коробейничев О. П., Куйбида JI.B., Полозов С. В. и др. Автоматизированный масс-спектрометрический комплекс для исследования структуры пламени и проведения термического анализа. Автометрия, 1982, № 5, с. 40.
- Коробейничев О.П., Куйбида Л. В., Марасанов М. Г., Полозов С. В., Быстренко В. Б. Автоматизированный времяпролётный масс-спектрометр с молекулярно-пучковым отбором пробы. ПТЭ, 1987, № 2, с. 154−156.
- Miller D.R. In: Atomic and molecular beam methods (G.Scoles, ed.). N.Y., Oxford University Press, 1988, vol.1, p. 14.
- Korobeinichev O.P., Anisiforov G.I., Tereshenko A.G. High-Temperature Decomposition Of Ammonium Perchlorate Polysterene — Catalyst Mixtures. — AIAA Journal, 1975, vol. 13, № 5, pp.628−633.
- Korobeinichev O.P., Voronov V.G., Anisiforov G.I., e. a. In: Thermal analysis, vol.1. Budapest: Akademiai Kiado, 1975.
- Diinner W. and Eppler H. In: Thermal analysis, vol.1. Budapest: Akademiai Kiado, 1975.
- Korobeinichev O.P., Kuibida L.V., Shmakov A.G., Paletsky A.A. Molecular-Beam Mass-Spectrometry to Ammonium Dinitramide Combustion Chemistry Studies. Journal of Propulsion and Power, 1998, vol.14, № 6, pp. 991−1000.
- Korobeinichev O.P., Kuibida L.V., Shmakov A.G., Paletsky A.A. GAP Decomposition and Combustion Chemistry Studied by Molecular Beam Mass-Spectrometry. AIAA-99−0596.
- Green F.T., Brewer I., Milne T.A. Mass spectrometric studies of reaction in flames. I. Beam formation and mass dependence in sampling 1-atm. gases, J.Chem.Phys., 1964, vol.40, № 6, pp.1488−1495.
- Карякин Ю.В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. М., Химия, 1974, с. 23.
- Карякин Ю.В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. М., Химия, 1974, с. 21.
- Карякин Ю.В., Ангелов И. И. Чистые химические вещества. М., Химия, 1974, с. 203.
- Сох R.A. Private Communication, 1999.123
- Goodwin E.J., Howard N.W. and Legon A.C. The Rotational Spectrum of15N-Ammonium Chloride Vapour: Characterization of the Hydrogen-Bonded Dimer H3N-HCI. Chemical Physics Letters, 1986, vol.131, № 4,5, pp.319−324.
- Chipot C., Rinaldi D. and Rivail J-L. Intramolecular Electron Correlation in the Self-Consistent Reaction Field Model of Solvation. A MP2/6−31G** ab initio Study of the NH3-HCI Complex. Chemical Physics Letters, 1992, vol.191, № 3,4, pp.287−292.
- Mass spectral data. American Petroleum Institute Research Project 44, NY, 1952.
- Мержанов А.Г., Барзыкин B.B., Штейнберг A.C., Гонтаковская В. Т. Методологические основы изучения кинетики химических реакций в условиях программированного нагрева. Препринт ОИХФ АН СССР, Черноголовка, 1977.