Томские ученые придумали способ повышения эффективности пиротехники

Ученые Томского государственного университета выяснили, как можно улучшить порошок из сплава алюминия и магния, которые используются в пиротехнических изделиях, сообщает пресс-служба вуза.

Алюминий обеспечивает высокую теплоту сгорания и стабильность при хранении, а магний — низкую температуру воспламенения и высокую скорость горения. Сплав Al-Mg выгодно отличается от чистых металлов — он дешевле, технологичнее и экологичнее многих альтернативных компонентов. Именно поэтому порошки на его основе востребованы в системах, где требуется быстрое и мощное выделение энергии.

Томские ученые провели серию экспериментов, которые показали, что механическая обработка интерметаллидного порошка Al-Mg в планетарной мельнице измельчает частицы, которые становятся более однородными по размеру — это важно для равномерности горения состава. Химический состав порошка при оптимальных режимах практически не ухудшается, так как активный металл сохраняет свою энергоемкость, порошок приобретает более низкую температуру воспламенения по сравнению с чистым алюминием при сохранении высоких характеристик горения. Однако у процесса есть свой предел. Если обрабатывать порошок слишком долго, частицы начинают слипаться в крупные агломераты, и материал теряет свои ценные свойства.

В итоге научный коллектив определил оптимальный режим механической обработки порошка Al-Mg. Это означает, что свойства материала можно контролировать и адаптировать под конкретные задачи, например, для более мощного или, наоборот, более стабильного протекания процесса.

— Полученные результаты открывают прямой путь к созданию новых пиротехнических составов с управляемыми характеристиками, — рассказал заведующий научно-исследовательской лабораторией высокоэнергетических и специальных материалов ТГУ Сергей Соколов. — Механически обработанные порошки Al-Mg могут найти применение в осветительных и трассирующих составах, где важны яркость и стабильность горения; в пиротехнических тепловых генераторах и зажигательных составах, где требуется надёжное воспламенение при минимальном импульсе инициирования; а также в составах для инициирующих устройств, где ключевую роль играют чувствительность и скорость реакции.

Способность целенаправленно управлять свойствами горючего компонента — это шаг от эмпирического подбора составов к их инженерному проектированию. Вместо того чтобы искать подходящий порошок методом проб и ошибок, исследователи получают инструмент для создания материала с заранее заданными характеристиками.

Подписывайтесь на наш телеграм-канал «Томский Обзор».