Development and research of energy-intensive composition based on titanium diboride for pyrotechnic delays

Authors

  • Sh.E Gabdrashova Al-Farabi Kazakh National University, Al- Farabi ave. 71, Almaty, Kazakhstan
  • D.A. Bayseitov Al-Farabi Kazakh National University, Al- Farabi 71 ave., Almaty, Kazakhstan
  • B.U. Rakhimova Al-Farabi Kazakh National University, Al- Farabi ave. 71, Almaty, Kazakhstan
  • M.I. Tulepov Al-Farabi Kazakh National University, Al- Farabi ave. 71, Almaty, Kazakhstan

DOI:

https://doi.org/10.18321/cpc335

Keywords:

pyrotechnic delays, pyrotechnic composition, titanium diboride, energy-intensive composition

Abstract

In this paper, a pyrotechnic delay composition based on titanium diboride and barium chromate was developed. The combustion laws of the developed delay composition are investigated. The delay composition burns at a rate of 1.26 mm /sec, the combustion temperature of the composition is 1400-1500 °С. The combustion process of the BaCrO4-TiВ2-C6H8N2O9 composition proceeds in the «gas-free» mode, because the burning rate does not depend on the pressure of the inert medium. The results of studies to determine the consist of the combustion product of the sample BaCrO4-TiВ2-C6H8N2O9 are  presented. Spinels and perovskites Ba(B2O4), Ba(TiO3) and Ba2(Cr2Ti4)O13 were synthesized for the first time using pyrotechnic components. The developed composition is also not sensitive to mechanical influences, stable and can be used in sealed delay devices.

References

(1). Шидловский A.A. Основы пиротехники. – М.: Машиностроение, 1973. – 320 с.

(2). Agrawal J.P. High energy materials. Propellants, Explosives and Pyrotechnics. / Wiley- VCH Verlag GmbH and Co. – 2010. – 464 p. https://doi.org/10.1002/9783527628803

(3). Габдрашова Ш.Е., Тулепов М.И., Спанова Г.А., Elouadi B. Разработка пиротехнических замедлительных составов для обработки нефтяных скважин // Горение и плазмохимия. – 2018. – №16. – С. 120-124. https://doi.org/10.18321/cpc374

(4). Hardt A.P. Pyrotechnics. Post Falls. Jdacho. – USA: Pyrotechnica Publications, 2001. – 430 p.

(5). Завадский В.А. Основы технологий пиротехнических веществ, порохов и смесевых ракетных топлив. – Алматы: «Қазақ Университеті», 2016. − 368 с.

(6). Мельников В.Э. Современная пиротехника. – М.; 2014. – 480 с.

(7). Габдрашова Ш.Е., Тулепов М.И., Спанова Г.А., Корчагин М.А., Elouadi B. Композиционные материалы, упрочненные с углеродными нанотрубками и их применение в пиротехнических замедлительных смесях // Горение и плазмохимия. – 2018. – № 16. – С.137-141. https://doi.org/10.18321/cpc381

(8). Габдрашова Ш.Е., Рахова Н.М., Пустовалов И.А., Спанова Г.А., Хамзина Б.С., Тулепов М.И., Elouadi B., Казаков Ю.В. Применение диборида титана в замедлительных составах // Промышленность Казахстана. – 2018 – №2(103). – С. 67-69.

(9). Демьяненко Д.Б., Дудырев А.С., Страхов И.Г., Цынбал М.Н. Комплекс новых пиротехнических замедлительных составов для временных устройств пироавтоматики и средств инициирования // Известия Санкт-Петербургского государственного технологического института (технического университета). – 2012. – № 16(42). – С. 3-7.

(10). Gonzalez R., Barandika M.G., Ona D. New binder phases for the consolidation of TiB2 hardmetals // Mat. Sci. Engin. – 1996. – Vol. 216. – P. 185–192. https://doi.org/10.1016/0921-5093(96)10408-1

(11). Мержанов А.Г. Теория «безгазового» горения // Archiwum Procesow Spalania. – 1974. – Т. 5, №1. – С. 17-39.

(12). Вершинников В.И., Филоненко А.К. О зависимости скорости безгазового режима горения от давления // Физика горения и взрыва. – 1978. – №5. – С. 42-47.

(13). Клименок К.Л., Рашковский С.А. Особенности спинового горения безгазовых систем // Горение и Взрыв. – 2015. – Т. 8, №2. – С. 218-225.

(14). Baythoun M.S.G., Sale F.R. Production of strontiumsubstituted lanthanum manganite perovskite powder by the amorphous citrate process // J. Mater. Sci. – 1982. – Vol.17. – P.2757-2769. https://doi.org/10.1007/BF00543914

(15). Mao Y., Zhou H., Wong S.S. Synthesis, properties and applications of perovskitephase metal oxide nanostructures // Material Matters. – 2010. – Vol. 5.2. – P. 50–54.

(16). Miller J.В. Ко E.I. Control of mixed oxide textural and acidic properties by the sol-gel method // Cat. Today. – 1997. – Vol.35. – P.269-292. https://doi.org/10.1016/S0920-5861(96)00161-7

(17). Athayde D.D., Souza D.F., Silva A.M.A., Vasconcelos D., Nunes E.H.M., Diniz da Costa J.C., Vasconcelos W.L. Review of perovskite ceramic synthesis and membrane preparation methods // Ceramic International. – 2016. – Vol. 42. – P. 6555–6571. https://doi.org/10.1016/j.ceramint.2016.01.130

(18). Габдрашова Ш.Е. Разработка энергоемких составов для пиротехнических замедлителей: дис. …докт. философ. (PhD): 6D073400. – Алматы, 2018. – 113 с. для пиротехнических замедлителей: дис. …докт. философ. (PhD): 6D073400. – Алматы, 2018. – 113 с.

Published

2023-07-22

How to Cite

Gabdrashova , S., Bayseitov, D., Rakhimova , B., & Tulepov, M. (2023). Development and research of energy-intensive composition based on titanium diboride for pyrotechnic delays. Combustion and Plasma Chemistry, 17(4), 233–238. https://doi.org/10.18321/cpc335

Most read articles by the same author(s)