Thermal ignition behaviour of ammonium perchlorate in presence of fuel-rich compounds

Abstract

The thermal ignition behaviour of ammonium perchlorate has been investigated in the presence of fuel-rich compounds such as tetramethylammonium perchlorate, trimethylammonium nitrate, carbon and cellulose. The ignition characteristics, as studied by differential thermal analysis, have been found to be strongly influenced by self-decomposition and other physicochemical properties of the additives. For a simple system, an analytical model proposed on the basis of the coupling of two exothermic decomposition reaction kinetics and a heat-balance equation, appears to explain to some extent the observed trend in peak ignition temperature when the composition is varied. The salient features of the analysis, as regards its application to fuel-oxidizer interactions in general, have been pointed out.

Zusammenfassung

Das sich auf die thermische Entzündung beziehende Verhalten von Ammoniumperchlorat in Gegenwart von an brennbaren Komponenten reichen Verbindungen wie Tetramethylammoniumperchlorat, Trimethylammoniumnitrat, Kohlenstoff und Cellulose wurde untersucht. Die durch DTA untersuchten Entzündungskennwerte werden stark durch die Selbstzersetzung und andere physikalisch-chemische Eigenschaften der Zusatzstoffe beeinflusst. Im Falle eines einfachen Systems scheint ein auf der Kombination von zwei kinetischen FÄllen der exothermen Zersetzungsreaktion und der WÄrmebilanzgleichung beruhendes Modell den beobachteten Trend der Entzündungstemperatur in AnhÄngigkeit von der Zusammensetzung bis zu einem gewissen Grade zu erklÄren. Die wesentliche Züge der Analyse hinsichtlich ihrer Verwendbarkeit zur Untersuchung von Brennstoff-Oxydationsmittel-Wechselwirkungen im allgemeinen wurden hervorgehoben.

РЕжУМЕ

ИсслЕДОВАНА тЕРМИЧЕ скАь ВОсплАМЕНьЕМОс ть пЕРхлОРАтА АММОНИь В пРИсУтстВИИ тАкИх ВысОкО тЕплОтВ ОРНых сОЕДИНЕНИИ, кАк тЕтРАМЕтИлАММОНИИ п ЕРхлОРАт, тРИМЕтИлАМ МОНИИ НИтРАт, УглЕРОД И цЕлл УлОжА. хАРАктЕРИстИк И ВОсплАМЕНьЕМОстИ, Иж УЧЕННыЕ МЕтОДОМ ДтА, сИльНО жА ВИсьт От сАМОРАжлОжЕ НИь И ДРУгИх ФИжИкОхИМИЧЕскИх сВ ОИстВ ДОБАВОк. В слУЧАЕ пРОс тОИ сИстЕМы, кАк АНАлИ тИЧЕскОИ МОДЕлИ, пРЕДлОжЕННОИ НА ОсНОВАНИИ сОЕДИНЕНИь ДВУх ЁкжО тЕРМИЧЕскИх РЕАкцИИ РАжлОжЕНИь И УРАВНЕНИь тЕплОВОгО БАлАНсА, пРЕДстАВИлАсь ВОжМО жНОсть ОБььсНИть НАБ лУДАЕМУУ тЕНДЕНцИУ НЕкОтОРОг О пРОтьжЕНИь пИкА тЕМпЕРАтУРы ВОс плАМЕНЕНИь с ИжМЕНЕН ИЕМ сОстАВА. БылИ ОтМЕЧЕНы хАРАкт ЕРНыЕ ЧЕРты тАкОгО АНАлИжА Дль пРИМЕНЕНИь ЕгО В Р ЕАкцИИ ВжАИМОДЕИстВИь тОпл ИВО-ОкИслИтЕль.