, Volume 35, Issue 4, pp 1119-1128

Thermal ignition studies on metallized fuel-oxidizer systems

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Abstract

The thermal ignition behaviour of various mixtures of organic fuels, magnesium and ammonium nitrate (AN) has been examined by differential thermal analysis technique. It has been observed that the thermal decomposition/ignition of organic fuel-AN mixtures is modified significantly in the presence of magnesium metal. The decomposition characteristics of the binary mixtures of AN with various metals indicate the specific action of magnesium and zinc in lowering the decomposition temperature. A possible explanation for the low temperature decomposition is given in terms of the solid state reaction causing the fusion of AN which further reacts with the metal resulting in a highly exothermic reaction.

Zusammenfassung

Mittels DTA wurde das thermische Initiierungsverhalten verschiedener Gemische aus organischen Brennstoffen, Magnesium und Ammoniumnitrat (AN) untersucht. Es wurde festgestellt, daß die thermische Zersetzung/Initiierung von Gemischen aus organischen Brennstoffen und AN durch die Gegenwart von metallischem Magnesium bedeutsam beeinflußt wird. Die Zersetzungscharakteristiken binären Gemische aus AN und verschiedener Metalle zeigen eine spezielle Wirkung von Magnesium und Zink bei der Herabsetzung der Zersetzungstemperatur. Eine mögliche Erklärung für die Zersetzung bei niedrigerer Temperatur kann in Bezug auf die Festkörperreaktion gesehen werden, die das Schmelzen von AN verursacht, welches dann mit dem Metall stark exotherm reagiert.

Резюме

Методом дифференциа льного термического анализа изучено тер мическое воспламен ие различных смесей ор ганических топлив, м агния и нитрата аммония (НА). Установлено, что термическое разложе ние/воспламенение с месей органическое топли во — НА значительно меняется в присутст вии металлического магния. Характеристики ра зложения бинарных с месей НА с различными мет аллами показали спе цифическое влияние магния и цин ка в понижении температуры разло жения. Возможное об ъяснение такого низкотемпературно го разложения дано, исходя из твердо тельной реакции прив одящей к плавлению нитрата ам мония, вступающего затем в с ильно экзотермическ ую реакцию с металлом.