Badania efektywności układu Fe–KClO4 jako termicznego aktywatora urządzeń specjalnych

Badania efektywności układu Fe–KClO4 jako termicznego aktywatora urządzeń specjalnych

1 opinia

Format:

ibuk

WYBIERZ RODZAJ DOSTĘPU

 

Dostęp online przez myIBUK

WYBIERZ DŁUGOŚĆ DOSTĘPU

6,15

Wypożycz na 24h i opłać sms-em

7,00

cena zawiera podatek VAT

ZAPŁAĆ SMS-EM

TA KSIĄŻKA JEST W ABONAMENCIE

Już od 19,90 zł miesięcznie za 5 ebooków!

WYBIERZ SWÓJ ABONAMENT

W niniejszym opracowaniu przedstawiono wyniki prac badawczych nad właściwościami fizykochemicznymi mieszaniny grzewczej stosowanej m.in. w bateriach rezerwowych aktywowanych termicznie. Obejmują one charakterystykę handlowych preparatów stosowanych w układzie Fe/KClO4 lub Fe/KClO4/aktywator. Rozpatrywano także możliwość zwiększenia efektywności tej mieszaniny, co uzyskano, opracowując sposób modyfikacji jej składników, tj. handlowych preparatów chloranu(VII) potasu i proszku żelaza. Modyfikacja pierwszego z wymienionych pozwoliła na uzyskanie preparatu charakteryzującego się znacznie mniejszą zawartością zanieczyszczeń oraz optymalnym rozmiarem ziaren.

Spośród dostępnych siedemnastu handlowych proszków żelaza wytypowano zaledwie trzy, które wykazywały odpowiednią aktywność w mieszaninie grzewczej. Stwierdzono, Że istotnymi czynnikami określającymi praktyczną przydatność określonego proszku żelaza był poziom zanieczyszczeń występujących w warstwach powierzchniowych i przypowierzchniowych takich pierwiastków, jak Cr, V, Mn i Ti oraz cienka warstwa pasywacyjna tlenku żelaza wytworzona w wysokiej temperaturze w trakcie jego przygotowania. Proszki żelaza wykazujące aktywność w reakcji z utleniaczem (KClO4) charakteryzowały się obecnością na powierzchni warstw -Fe2O3 i Fe3O4. W przypadku proszków żelaza modyfikacja polegała na ich obróbce w atmosferze diwodoru w temperaturze około 550 K, co prowadziło do zwiększenia ilości fazy Fe3O4.

Istotnymi czynnikami określającymi efektywność mieszaniny grzewczej był również jej skład chemiczny oraz warunki przygotowania do formy tabletki. Wszystko to pozwalało na uzyskanie finalnego produktu charakteryzującego się odpowiednią liniową szybkością palenia, ilością uwalnianej energii, objętością uwalnianych składników gazowych oraz czułością na zapalenie, a tak że optymalną wytrzymałością mechaniczną określoną na podstawie tzw. próby łamania. Stwierdzono, że uwalniana w wyniku inicjacji reakcji chemicznej w tabletce energia zależy od ilości tlenu pochodzącego z rozkładu chloranu(VII) potasu, który z kolei bierze udział w utlenianiu proszku żelaza. Generalnie mieszaniny grzewcze dwu- i trójskładnikowe winny być niskogazującymi, tj. charakteryzować się niewielką ilością produktów gazowych wydzielanych do atmosfery.

Mieszanina grzewcza trójskładnikowa zawierała dodatkowo aktywator, którym były odpowiednio proszki takich metali, jak Zn, Ti, Mo i nano-Fe. Optymalna zawartość aktywatora w mieszaninie grzewczej odpowiadała 4% mas. W wyniku przeprowadzonych prac otrzymano przewodzącą prąd elektryczny i ciepło mieszaninę grzewczą dwu- i trójskładnikowa, która może znaleźć praktyczne zastosowanie w bateriach rezerwowych aktywowanych termicznie.


Liczba stron114
WydawcaWydawnictwo Politechniki Poznańskiej
ISBN-13978-83-7775-005-6
Numer wydania1
Język publikacjipolski
Informacja o sprzedawcyRavelo Sp. z o.o.

Ciekawe propozycje

Spis treści

  1. Wstęp    5
  2. Część doświadczalna    8
  2.1. Materiały stosowane w badaniach    8
  Chloran(VII) potasu    8
  Proszek żelaza    8
  Proszek metalu stosowany jako aktywator    9
  Inne odczynniki chemiczne    10
  Gazy techniczne i ich mieszaniny    10
  2.2. Metody badawcze    10
  Oznaczanie chlorków    10
  Oznaczanie jonów sodu    11
  Oznaczanie zawartości zanieczyszczeń proszku żelaza    11
  Analiza granulometryczna    11
  Badania mikroskopowe metodą SEM    12
  Wyznaczanie izoterm adsorpcji/desorpcji azotu i wielkości powierzchni właściwej    12
  Analiza dyfraktometryczna (XRD)    12
  Analiza spektralna w zakresie podczerwieni (FT-IR)    13
  Analiza w zakresie widm Ramana (RS)    13
  Termoprogramowana redukcja diwodorem (TPR)    13
  Pomiary elipsometryczne    14
  Rozdrabnianie proszku tytanu na drodze chemicznej    14
  Redukcja powierzchniowych tlenków proszku żelaza    14
  Otrzymywanie tabletek mieszaniny grzewczej    15
  Badanie reaktywności w stanie stałym KClO4 z Fe    15
  Pomiar objętości właściwej tabletki mieszaniny grzewczej    15
  Pomiar liniowej szybkości palenia tabletki mieszaniny grzewczej    15
  Pomiar temperatury powierzchni tabletek mieszaniny grzewczej    16
  Pomiar ilości uwalnianej energii cieplnej    16
  Badanie stabilności termicznej tabletki w warunkach obniżonego ciśnienia    17
  Pomiar wytrzymałości mechanicznej tabletki mieszaniny grzewczej    17
  2.3. Aparatura i sprzęt wykorzystywany w pracach badawczych    17
  3. Charakterystyka chloranu(VII) potasu    19
  3.1. Wyniki badań chloranu(VII) potasu i ich omówienie    20
  Rentgenowska analiza dyfraktometryczna (XRD)    20
  Oznaczenie jonów chlorkowych i sodowych w preparatach wyjściowych i po ich krystalizacji    21
  Modyfikacja chloranu(VII) potasu    23
  Oznaczanie jonów chlorkowych i sodowych w preparatach wyjściowych oraz po ich krystalizacji    23
  Rentgenowska analiza dyfraktometryczna XRD    24
  Analiza granulometryczna    25
  Zdjęcia mikroskopowe metodą SEM    28
  Badania termograwimetryczne TG, DTA    30
  3.2. Wnioski    36
  4. Charakterystyka proszku żelaza    38
  4.1. Wyniki badań proszku żelaza i ich omówienie    39
  Oznaczanie zawartości zanieczyszczeń występujących w proszku żelaza    39
  Analiza granulometryczna    41
  Analiza mikroskopowa (SEM)    46
  Izotermy adsorpcji/desorpcji azotu i wyznaczenie wielkości powierzchni właściwej    52
  Analiza dyfraktometryczna (XRD)    54
  Badania spektroskopowe w podczerwieni (FT-IR)    56
  Badania spektroskopowe w zakresie widm Ramana    56
  Pomiary elipsometryczne    60
  Termoprogramowana redukcja wodorem    61
  4.2. Wnioski    66
  5. Proszki metali stosowane jako aktywatory    68
  5.1. Charakterystyka aktywatorów    68
  Proszek cynku    69
  Proszek tytanu    70
  Proszek molibdenu    72
  Nanoproszek żelaza    73
  5.2. Wnioski    73
  6. Mieszanina grzewcza dwuskładnikowa    74
  6.1. Charakterystyka dwuskładnikowej mieszaniny grzewczej    74
  Objętość właściwa tabletki    74
  Badania reaktywności KClO4 z Fe    78
  Badania tabletek techniką SEM po ich aktywacji    81
  Badania tabletek techniką XRD po ich aktywacji    84
  Badania czułości na zapalenie tabletek mieszaniny grzewczej    84
  Charakterystyka wybranych właściwości określających praktyczną przydatność tabletek mieszaniny grzewczej    86
  6.2. Wnioski    90
  7. Mieszanina grzewcza trójskładnikowa    92
  7.1. Charakterystyka trójskładnikowej mieszaniny grzewczej    92
  Proszek cynku    92
  Proszek tytanu    94
  Proszek molibdenu    96
  Nanoproszek żelaza    98
  Charakterystyka wybranych właściwości określających praktyczną przydatność tabletek trójskładnikowej mieszaniny grzewczej    100
  7.2. Wnioski    104
  8. Wnioski końcowe    106
  9. Streszczenie    107
  10. Summary    108
  11. Literatura    109
RozwińZwiń
W celu zapewnienia wysokiej jakości świadczonych przez nas usług, nasz portal internetowy wykorzystuje informacje przechowywane w przeglądarce internetowej w formie tzw. „cookies”. Poruszając się po naszej stronie internetowej wyrażasz zgodę na wykorzystywanie przez nas „cookies”. Informacje o przechowywaniu „cookies”, warunkach ich przechowywania i uzyskiwania dostępu do nich znajdują się w Regulaminie.

Nie pokazuj więcej tego powiadomienia