Tóm tắt Luận án Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng năng lượng và độ bền của thuốc hỏa thuật dùng cho ngòi đạn cao xạ

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ ĐOÀN ANH PHAN NGHIÊN CỨU MỘT SỐ YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN ĐẶC TRƯNG NĂNG LƯỢNG VÀ ĐỘ BỀN CỦA THUỐC HỎA THUẬT DÙNG CHO NGÒI ĐẠN CAO XẠ Chuyên ngành: Hóa lý thuyết và Hóa lý Mã số: 62 44 01 19 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ HÓA HỌC Hà Nội - 2017 Cô BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ QUỐC PHÒNG VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUÂN SỰ Công trình được hoàn thành tại: Viện Khoa học và Công nghệ quân sự, Bộ Quốc phòng Người hướng dẫn khoa học: PGS. TS Ngô Văn Giao PGS. TS Đặng Văn Đường Phản biện 1: PGS.TS Ngô Thế Khuề Học viện Kỹ thuật quân sự Phản biện 2: PGS.TS Trần Văn Chung Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Phản biện 3: TS Phạm Văn Toại Viện Thuốc phóng Thuốc nổ/ Tổng cục Công nghiệp Quốc phòng Luận án sẽ được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận án tiến sĩ họp tại: Viện Khoa học và Công nghệ quân sự Vào hồi: giờ ngày ...... tháng. năm 2017 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Viện Khoa học và Công nghệ quân sự - Thư viện Quốc gia Việt Nam DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BỐ 1. Đoàn Anh Phan, Ngô Văn Giao, Nguyễn Lê Hoàng (2013), “Một số kết quả ban đầu nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia đến chất lượng thuốc hỏa thuật”, Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự số25, tháng 6/2013, trang132-137.2. Đoàn Anh Phan, Ngô Văn Giao, Nguyễn Lê Hoàng (2013) “Nghiên cứu ảnh hưởng độ bền chất cháy kết dính đến chất lượng thuốc hỏa thuật”, Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, số 4/2013, trang 1-5. 3. Doan Anh Phan, Ngo Van Giao (2014), “Research effects of particle size of antimony trisulfide on burning rate of pyrotechnic system including potassium perchlorate, lead chromate, and nitrocellulose”, The 3rd Academic conference on natural science for master and PhD students from ASEAN countries 11-15 November 2013. Phnom Penh, Cambodia, ISBN 798-604-913-088-5, P. 367-372. 4. Đoàn Anh Phan, Ngô Văn Giao, Đặng Văn Đường (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng của cỡ hạt KClO4 đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật MC-2” Tạp chí Hóa học và Ứng dụng, số 3/2014, trang 23-26. 5. Đoàn Anh Phan, Ngô Văn Giao (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng của cỡ hạt KClO4 đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật MK” Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, Đặc san TPTN 14, tháng 10/2014, trang 154-159. 6. Đoàn Anh Phan, Ngô Văn Giao (2014), “Nghiên cứu ảnh hưởng của cỡ hạt Sb2S3 đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật MK” Tạp chí Nghiên cứu Khoa học và Công nghệ Quân sự, Đặc san TPTN 14, tháng 10/2014, trang 160-165. 7. Doan Anh Phan, Ngo Van Giao, Dang Van Duong (2016), “ effect of composition on the burning rate of pyrotechnics”, The 4th Academic conference on natural science for master and PhD students from ASEAN countries 15-18 December 2015. Bangkok, Thailand, ISBN 978-604-913-088-5, P. 262-272. 1 g MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong quân sự thuốc hỏa thuật được sử dụng làm thuốc mồi cho động cơ tên lửa, thuốc mồi cháy cho các trụ giữ chậm, thuốc cháy chậm cho vành giữ chậm, thuốc cho liều vạch đường, pháo hiệu,...Trong dân sự thuốc hỏa thuật được sử dụng trong nghệ thuật giải trí, trong công nghệ hàn, cắt gọt, cung cấp ôxy,.... Thuốc hỏa thuật ở nước ta chủ yếu là tự nghiên cứu chế tạo trên cơ sở phân tích thành phần các mẫu thuốc trong ngòi đạn của nước ngoài, không có chuyển giao công nghệ và chưa được sản xuất ở qui mô công nghiệp. Cho nên chất lượng thuốc hỏa thuật trong những năm qua không ổn định, chưa đồng đều giữa các lô. Nhiều lô ngòi đạn cao xạ chỉ bảo quản từ 3 năm đến 5 năm đã xuất hiện các hiện tượng vành tự hủy có thời gian cháy dài hơn quy định, vì vậy chất lượng của các lô ngòi bị giảm nhanh chóng. Do vậy việc nghiên cứu chế tạo thuốc hỏa thuật cần phải tiến hành một cách hệ thống, để thấy rõ ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần, kích thước các hạt thành phần, bản chất kết dính, phụ gia đến tốc độ cháy và thời hạn bảo quản của thuốc hỏa thuật nhằm tạo ra hệ thuốc hỏa thuật có tốc độ cháy ổn định mong muốn, đảm bảo độ hoạt động tin cậy của ngòi đạn, đồng thời đề xuất phương pháp xác định dự báo thời hạn bảo quản nhằm tiết kiệm kinh phí trong khai thác sửa chữa đạn, đây là vấn đề có ý nghĩa khoa học và cấp thiết. 2. Mục tiêu của luận án Đề tài “Nghiên cứu một số yếu tố ảnh hưởng đến đặc trưng năng lượng và độ bền của thuốc hỏa thuật dùng cho ngòi đạn cao xạ” được thực hiện nhằm mục tiêu nghiên cứu chế tạo ra một mác thuốc mới thay thế cho hệ thuốc hỏa thuật cũ dùng cho vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm, 57 mm và tối ưu hóa các cỡ hạt, tỷ lệ thành phần, phụ gia để ổn định tăng thời hạn trong quá trình bảo quản thuốc hỏa thuật đồng thời đề xuất phương pháp dự báo thời hạn bảo quản. 3. Nội dung nghiên cứu của luận án - Nghiên cứu tính toán,lựa chọn thành phần thuốc hỏa thuật. - Khảo sát ảnh hưởng của cỡ hạt và diện tích bề mặt riêng của cấu tử chất cháy, chất ôxy hóa đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy thuốc hỏa thuật. - Khảo sát ảnh hưởng của hàm lượng và chất lượng các cấu tử thành phần đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy thuốc hỏa thuật . - Khảo sát quá trình phân hủy nhiệt của thuốc hỏa thuật. - Khảo sát ảnh hưởng của độ bền chất kết dính nitroxenlulô và chất phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và thời hạn bảo quản của thuốc hỏa thuật. 2 g - Khảo sát thuốc hỏa thuật được nén ép vào sản phẩm vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm và 57 mm. 4. Ý nghĩa khoa học, thực tiễn và đóng góp mới của luận án: Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần mở ra một hướng nghiên cứu cơ bản về thuốc hỏa thuật và cách đánh giá chất lượng thuốc hỏa thuật. Bên cạnh đó các kết quả đạt được cũng đóng góp thiết thực cho sự phát triển của chuyên ngành hóa lý thuyết và hóa lý, góp phần chủ động trong việc chế tạo các loại thuốc hỏa thuật có chất lượng tốt phục vụ công tác sản xuất ngòi đạn và bảo quản được lâu dài. * Phương pháp nghiên cứu Phương pháp rây sàng cỡ hạt, phương pháp đo thời gian cháy; các phương pháp phân tích hóa lý hiện đại (nhiệt lượng cháy, nhiệt độ bùng cháy, DTA, đo phân bố cỡ hạt, đo diện tích bề mặt riêng, EDX, sắc ký khí) và các phương pháp gia tốc nhiệt ẩm khảo sát đánh giá thời hạn sử dụng. * Bố cục của luận án Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án gồm ba chương, danh mục tài liệu tham khảo và phụ lục. Chương I: Tổng quan: Về thuốc hỏa thuật, phân tích đánh giá về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, các vấn đề liên quan, các nội dung cần giải quyết trong luận án. Chương II: Các phương pháp nghiên cứu: Trình bày phương pháp chuẩn bị mẫu, các phương pháp đánh giá và các phương pháp đo đạc đặc trưng năng lượng, thời gian cháy. Chương III: Kết quả và thảo luận: Chương này tập trung giải quyết các nội dung nghiên cứu đã đặt ra của luận án. NỘI DUNG CỦA LUẬN ÁN Chương I: TỔNG QUAN Về thuốc hỏa thuật, phân tích đánh giá về tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước, các vấn đề liên quan, các nội dung cần giải quyết trong luận án. CHƯƠNG II: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1. Đối tượng nghiên cứu 2.1.1. Đối tượng: Đối tượng nghiên cứu của luận án là các hệ thuốc hỏa thuật giữ chậm hệ MC-2 và hệ MK-37. 2.1.2. Hóa chất Các hóa chất của Ấn Độ, Trung Quốc: Kali peclorat, bari cromat, chì cromat, butylaxetat, antimon trisunfua, diphenylamin và nitro xenlulo của Z195 (Việt Nam); 3 g 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp xác định cỡ hạt theo phương pháp tán xạ laser LA-950 (Horiba – Nhật Bản). 2.2.2. Phương pháp tạo mẫu thuốc hỏa thuật 2.2.3. Phương pháp xác định diện tích bề mặt riêng trên thiết bị xác định diện tích bề mặt của hạt chất rắn Nova 2200e của hãng Quantachrome, Mỹ; 2.2.4. Phương pháp phân tích nhiệt trên thiết bị phân tích nhiệt vi sai DTA 404EP của hãng NETZSCH.. 2.2.5. Phương pháp xác định nhiệt lượng cháy sử dụng máy đo nhiệt lượng PARR 1261, Mỹ. 2.2.6. Phương pháp xác định thể tích khí sinh ra khi cháy 2.2.7. Phương pháp xác định nhiệt độ bùng cháy trên thiết bị đo nhiệt độ bùng cháy Tbc của Viện TPTN, Việt Nam. 2.2.8. Phương pháp xác định tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật. 2.2.9. Phương pháp đo thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ. 2.2.10. Phương pháp thử nghiệm ảnh hưởng của hàm ẩm đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật, của hãng Binder, Đức. 2.2.11. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của độ bền nhiệt, ẩm đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật. 2.2.12. Phương pháp gia tốc nhiệt ẩm đánh giá độ bền và dự báo thời hạn bảo quản. 2.2.13. Phương pháp đánh giá ảnh hưởng của độ bền cơ lý đến thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ. 2.2.14. Xử lý các số liệu thực nghiệm CHƯƠNG III. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1. Tính toán hệ thuốc hỏa thuật 3.1.1. Tính cân bằng ôxy của hệ thuốc Trên cơ sở phần mềm REAL đã lựa chọn được tỷ lệ thành phần cho hệ thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37 như sau: MC-2 MK-37 1. KClO4 : 5 % 1. KClO4 : 11 % 2. PbCrO4 : 80 % 2. BaCrO4 : 78 % 3. Sb2S3 : 15 % 3. Sb2S3 : 11 % 4. NC (cho ngoài) : 2 % 4. NC (cho ngoài) : 2 % Cân bằng ôxy của hệ thuốc hỏa thuật trên nền chất ôxy hóa KClO4, PbCrO4 và BaCrO4 có kết quả dương (hệ thuốc hỏa thuật thừa ôxy cung cấp cho phản ứng cháy) đảm bảo cho quá trình cháy ổn định trong hệ kín. 3.1.2. Tính toán hiệu ứng nhiệt Nhiệt lượng cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và MK-37 4 g 2MC Q = 206,1 kcal; 37MK Q = 263,4 kcal/kg Kết quả tính toán nhiệt lượng cháy của phản ứng cho thấy phản ứng khi cháy sinh nhiệt. 3.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của cỡ hạt đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật 3.2.1. Xác định phân bố và diện tích riêng bề mặt cỡ hạt chất cháy, chất ôxy hóa Kết quả đo phân bố cỡ hạt của các hóa chất trên thiết bị LA-950 và diện tích bề mặt riêng trên thiết bị Nova 2200e. Bảng 3.5: Kết quả đo phân bố và đo diện tích bề mặt riêng cỡ hạt Sb2S3 Cỡ hạt Phân bố cỡ hạt, % D.T bề mặt riêng, m2/g 60 -75 m 40-60 m 20 - 40 m 10-20 m < 10 m Qua rây 75 m 6 4 10 30 50 2,980 Qua rây 63 m - 8 12 30 50 3,411 Qua rây 39 m - - 20 30 50 4,179 Qua rây 20 m - - - 50 50 6,556 Qua rây 10 µm - - - - 100 7,032 Bảng 3.6: Kết quả đo phân bố và đo diện tích bề mặt riêng cỡ hạt chất ôxy hóa Cỡ hạt Phân bố cỡ hạt, % Diện tích bề mặt riêng, m2/g 60-75 m 40-60 m 20-40 m 10 -20 m < 10 m 1. KClO4 Qua rây 75 m 5 5 15 15 60 4,629 Qua rây 63 m - 10 15 15 60 6,607 Qua rây 39 m - - 25 15 60 7,533 Qua rây 20 m - - - 40 60 8,556 Qua rây 10 µm - - - - 100 11,052 2. BaCrO4 Qua rây 10 µm - - - - 100 16,462 3. PbCrO4 Qua rây 10 µm - - - - 100 12,573 Kết quả đo diện tích bề mặt riêng cho thấy với cùng một loại vật liệu, khi cỡ hạt càng nhỏ thì diện tích bề mặt riêng càng lớn. 3.2.2. Ảnh hưởng của cỡ hạt Sb2S3 đến đặc năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật 5 g Bảng 3.7: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của mẫu thuốc hệ MC-2 Đại lượng (tên chỉ tiêu) hệ MC-2 Cỡ hạt Sb2S3 75 m 63 m 39 m 20 m 10 m Hàm lượng Sb2S3, % 15 15 15 15 15 Hàm lượng PbCrO4, % 80 80 80 80 80 Hàm lượng KClO4, % 5 5 5 5 5 Hàm lượng NC, % 2 2 2 2 2 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 206,1 205,8 206,5 206,4 206,8 Thể tích khí, l/kg 7,6 7,5 7,3 7,7 7,4 Nhiệt độ bùng cháy, o C 366,4 360,2 352,6 351,4 350,6 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 1,82 ± 0,07 2,06 ± 0,05 2,55 ± 0,03 2,64 ± 0,04 2,65 ± 0,03 Bảng 3.8: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của mẫu thuốc hệ MK-37 Đại lượng (tên chỉ tiêu) hệ MK-37 Cỡ hạt Sb2S3 75 m 63 m 39 m 20 m 10 m Hàm lượng Sb2S3, % 11 11 11 11 11 Hàm lượng BaCrO4, % 78 78 78 78 78 Hàm lượng KClO4, % 11 11 11 11 11 Hàm lượng NC, % 2 2 2 2 2 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 243,7 243,5 243,8 244,3 244,2 Thể tích khí, l/kg 12,8 12,6 13,1 13 12,8 Nhiệt độ bùng cháy, o C 447,2 436,4 426,2 423,2 422,4 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 2,67 ± 0,03 2,81 ± 0,029 3,63 ± 0,027 3,94 ± 0,025 4,28 ± 0,015 Kết quả bảng 3.7 và bảng 3.8 nhận thấy, khi thay đổi cỡ hạt nguyên liệu Sb2S3 nhiệt lượng cháy và thể tích sinh khí của các mẫu thuốc hầu như không thay đổi. Nhiệt độ bùng cháy của các mẫu thuốc hỏa thuật giảm xuống khi giảm cỡ hạt nguyên liệu Sb2S3. Đồ thị hình 3.5 cho thấy khi tiếp tục giảm cỡ hạt Sb2S3 nhiệt độ bùng cháy sẽ hầu như không thay đổi. 300,0 350,0 400,0 450,0 500,0 0 20 40 60 80N h iệ t đ ộ b ù n g c h áy , o C Cỡ hạt Sb2S3, µm Hình 3.5: Thay đổi nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật theo cỡ hạt Sb2S3 MC-2 MK-37 6 g Tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật giảm dần khi tăng cỡ hạt nguyên liệu Sb2S3. Đồ thị hình 3.6 cho thấy tốc độ cháy của các mẫu thuốc hỏa thuật sử dụng cỡ hạt Sb2S3 nhỏ hơn 39 m ổn định hơn. 3.2.3. Ảnh hưởng của cỡ hạt KClO4 đến đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật Bảng 3.9: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của mẫu thuốc hệ MC-2 Đại lượng (tên chỉ tiêu) hệ MC-2 Cỡ hạt KClO4 75 m 63 m 39 m 20 m 10 m Hàm lượng Sb2S3, % 15 15 15 15 15 Hàm lượng PbCrO4, % 80 80 80 80 80 Hàm lượng KClO4, % 5 5 5 5 5 Hàm lượng NC, % 2 2 2 2 2 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 206,1 205,8 206,5 206,4 206,8 Thể tích khí, l/kg 7,6 7,5 7,3 7,7 7,4 Nhiệt độ bùng cháy, o C 352,6 352,0 350,4 348,6 348,0 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 2,55  0,02 2,60  0,026 2,72  0,019 2,80  0,017 2,84  0,017 Bảng 3.10: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của mẫu thuốc hệ MK-37 Đại lượng (tên chỉ tiêu) hệ MK-37 Cỡ hạt KClO4 75 m 63 m 39 m 20 m 10 m Hàm lượng Sb2S3, % 11 11 11 11 11 Hàm lượng BaCrO4, % 78 78 78 78 78 Hàm lượng KClO4, % 11 11 11 11 11 Hàm lượng NC, % 2 2 2 2 2 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 243,7 243,2 243,7 244,2 243,6 Thể tích khí, l/kg 12,7 12,7 12,8 12,8 13,1 Nhiệt độ bùng cháy, o C 426,0 424,0 421,0 419,0 418,0 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,63 ± 0,03 3,88 ± 0,028 4,15 ± 0,026 4,25 ± 0,025 4,35 ± 0,02 ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 0 20 40 60 80 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Cỡ hạt Sb2S3, µm Hình 3.6: Thay đổi tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật theo cỡ hạt Sb2S3 MC-2 MK-37 7 g Từ kết quả bảng 3.9, bảng 3.10 cho thấy, khi cỡ hạt nguyên liệu KClO4 tăng dần, nhiệt lượng cháy và thể tích sinh khí của các mẫu thuốc hầu như không thay đổi, nhưng nhiệt độ bùng cháy của các mẫu thuốc tăng dần. Cỡ hạt nguyên liệu KClO4 càng nhỏ thì thuốc hỏa thuật sau khi chế tạo có nhiệt độ bùng cháy càng thấp (càng dễ bắt cháy). Trong cùng điều kiện nén ép và thử nghiệm, thời gian cháy của thuốc hỏa thuật tăng dần từ mẫu thuốc hỏa thuật có cỡ hạt 10 m đến 75 m. Cỡ hạt nguyên liệu KClO4 càng nhỏ thì tốc độ cháy càng ổn định. 3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng các chất đến đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật - Lựa chọn cỡ hạt các chất ôxy hóa KClO4, PbCrO4 và BaCrO4 đều nhỏ hơn 10 m. - Lựa chọn cỡ hạt chất cháy Sb2S3 nhỏ hơn 20 m sử dụng cho thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và cỡ hạt nhỏ hơn 10 m dùng cho thuốc hỏa thuật hệ MK-37. 3.3.1. Ảnh hưởng của hàm lượng NC đến đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật Bảng 3.11: Ảnh hưởng của hàm lượng NC đến tốc độ cháy THT hệ MC-2 Đại lượng Mẫu C11 C12 C13 C14 C15 C16 Hàm lượng Sb2S3, % 15 15 15 15 15 15 Hàm lượng PbCrO4, % 80 80 80 80 80 80 Hàm lượng KClO4, % 5 5 5 5 5 5 Hàm lượng NC, % 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 203,8 204,2 204,7 205,6 206,3 207,1 Thể tích khí, l/kg 7,29 7,35 7,48 7,57 7,69 7,76 Nhiệt độ bùng cháy, o C 350,2 349,8 349,2 348,8 348,4 348,2 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,14 0,03 3,16 0,029 3,18 0,021 3,21 0,025 3,23 0,05 3,26 0,05 300,0 350,0 400,0 450,0 500,0 0 20 40 60 80 N h iệ t đ ộ b ù n g c h áy , o C Cỡ hạt KClO4, µm Hình 3.7: Thay đổi nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật theo cỡ hạt KClO4 MC-2 MK-37 ,0 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 0 20 40 60 80 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Cỡ hạt KClO4, µm Hình 3.8: Thay đổi tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật theo cỡ hạt KClO4 MC-2 MK-37 8 g Bảng 3.12: Ảnh hưởng của hàm lượng NC đến tốc độ cháy THT hệ MK-37 Đại lượng Mẫu K11 K12 K13 K14 K15 K16 Hàm lượng Sb2S3, % 11 11 11 11 11 11 Hàm lượng PbCrO4, % 78 78 78 78 78 78 Hàm lượng KClO4, % 11 11 11 11 11 11 Hàm lượng NC, % 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 243,4 243,9 244,1 244,8 245,5 246,2 Thể tích khí, l/kg 12,4 12,6 12,8 13,2 13,5 13,9 Nhiệt độ bùng cháy, o C 423,4 422,8 422,6 422,4 421,8 421,2 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 4,19 0,03 4,22 0,016 4,26 0,015 4,33 0,017 4,37 0,05 4,45 0,05 Kết quả cho thấy khi hàm lượng chất kết dính tăng dẫn đến tốc độ cháy tăng. Luận án chọn hàm lượng chất kết dính (1,5  0,1) %. 3.3.2. Ảnh hưởng của hàm lượng Sb2S3 đến đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật Bảng 3.13: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của hệ MC-2 Đại lượng Mẫu C17 C18 C19 C20 C21 C22 Hàm lượng Sb2S3, % 12 13 14 15 16 17 Hàm lượng PbCrO4, % 83 82 81 80 79 78 Hàm lượng KClO4, % 5 5 5 5 5 5 Hàm lượng NC, % 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 189,2 195,4 202,6 206,4 210,2 212,9 Thể tích khí, l/kg 13,1 8,7 7,5 7,5 7,5 7,5 Nhiệt độ bùng cháy, o C 365,2 358,8 352,2 349,4 348,6 347,2 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 2,29 0,03 3,07 0,017 3,18 0,012 3,25 0,02 Bảng 3.14: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của hệ MK-37 Đại lượng Mẫu K17 K18 K19 K20 K21 K22 Hàm lượng Sb2S3, % 8 9 10 11 12 13 Hàm lượng PbCrO4, % 81 80 79 78 77 76 Hàm lượng KClO4, % 11 11 11 11 11 11 Hàm lượng NC, % 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 172,1 195,2 218,6 243,7 269,2 293,5 Thể tích khí, l/kg 23,8 19,2 15,3 12,6 8,9 5,3 Nhiệt độ bùng cháy, o C 429,0 427,2 425,6 422,8 420,0 419,8 9 g Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,95 0,03 - 4,1 0,02 4,2 0,01 4,33 0,02 - Kết quả cho thấy: Nhiệt lượng cháy của hệ hỏa thuật hệ MC-2 và MK-37 đều tăng dần khi tăng hàm lượng Sb2S3. Thể tích sản phẩm khí sinh ra sau phản ứng cháy của hệ thuốc hỏa thuật giảm khi tăng hàm lượng Sb2S3. Nhiệt độ bùng cháy của hệ giảm là do nhiệt độ phân hủy của Sb2S3 (550 oC) nhỏ hơn nhiều so với PbCrO4 (844 oC) (hệ MC-2) và BaCrO4 (845 oC) (hệ MK-37), do đó khi tăng hàm lượng Sb2S3 và giảm hàm lượng PbCrO4; BaCrO4 (845 oC), dẫn đến làm giảm nhiệt độ bùng cháy của hỗn hợp hỏa thuật. Khi tăng hàm lượng chất cháy Sb2S3 thì tốc độ cháy tăng, điều này được lý giải là khi tăng thêm chất cháy làm cho quá trình đốt cháy hoàn toàn làm cho nhiệt lượng cháy tăng dẫn đến tốc độ cháy tăng. 3.3.3. Ảnh hưởng của hàm lượng KClO4 đến đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hỏa thuật Bảng 3.15: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của hệ MC-2 Đại lượng Mẫu C24 C25 C26 C20 C27 C28 Hàm lượng Sb2S3, % 15 15 15 15 15 15 ,0 100,0 200,0 300,0 400,0 6 8 10 12 14 16 18 20 N h iệ t lư ợ n g c h áy , k ca l/ k g Hàm lượng Sb2S3, % Hình 3.13: Thay đổi nhiệt lượng cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng Sb2S3 MC-2 MK-37 ,00 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 6 8 10 12 14 16 18 20 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm lượng Sb2S3, % Hình 3.15: Thay đổi tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng Sb2S3 MC-2 MK-37 300,00 350,00 400,00 450,00 6 8 10 12 14 16 18 20 N h iệ t đ ộ b ù n g c h áy , o C Hàm lượng Sb2S3, % Hình 3.14. Thay đổi nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng Sb2S3 MC-2 MK-37 10 g Hàm lượng PbCrO4, % 83 82 81 80 79 78 Hàm lượng KClO4, % 2 3 4 5 6 7 Hàm lượng NC, % 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 159,6 175,6 191,1 206,4 223,0 236,7 Thể tích khí, l/kg 7,3 7,5 7,4 7,6 7,6 7,5 Nhiệt độ bùng cháy, o C 361,2 357,8 352,2 349,4 348,2 347,2 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 2,97 0,03 - 3,0 0,02 3,1 0,01 3,15 0,02 - Bảng 3.16: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của hệ MK-37 Đại lượng Mẫu K24 K25 K26 K20 K27 K28 Hàm lượng Sb2S3, % 11 11 11 11 11 11 Hàm lượng BaCrO4, % 81 80 79 78 77 76 Hàm lượng KClO4, % 8 9 10 11 12 13 Hàm lượng NC, % 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 1,5 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 238,6 240,2 242,0 243,7 245,6 247,3 Thể tích khí, l/kg 3,9 6,7 9,5 12,6 15,8 18,9 Nhiệt độ bùng cháy, o C 429,0 427,2 425,6 422,8 420,0 419,8 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,73 0,03 4,1 0,02 4,26 0,01 4,22 0,02 Nhiệt lượng cháy của hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37 tăng dần khi tăng hàm lượng KClO4. Thể tích sản phẩm khí sinh ra sau khi cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 có thay đổi không lớn khi thay đổi hàm lượng KClO4. Đối với thuốc hỏa thuật hệ MK-37 khi thay đổi hàm lượng KClO4 thì thể tích khi sinh ra sau khi cháy tăng lớn hơn. Nhiệt độ bùng cháy của hai hệ giảm dần theo chiều tăng hàm lượng KClO4 ,0 50,0 100,0 150,0 200,0 250,0 300,0 0 2 4 6 8 10 12 14 16N h iệ t lư ợ n g c h áy , k ca l/ k g Hàm lượng KClO4, % Hình 3.16: Thay đổi nhiệt lượng cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng KClO4 MC-2 MK-37 300,00 350,00 400,00 450,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16N h iệ t đ ộ b ù n g c h áy , o C Hàm lượng KClO4, % Hình 3.17: Thay đổi nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng KClO4 MC-2 MK-37 11 g Kết quả bảng 3.15, bảng 3.16 và hình 3.18 cho thấy khi tăng hàm lượng KClO4 thì tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật tăng, khi tiếp tục tăng hàm lượng KClO4 thì tốc độ cháy giảm. Vì vậy với hệ thuốc hỏa thuật trên khi tăng hàm lượng KClO4 làm cản trở quá trình tham gia cháy của các chất ôxy hóa PbCrO4, BaCrO4 dẫn đến làm chậm tốc độ cháy của hệ thuốc hỏa thuật. Do đó khi tăng hàm lượng KClO4 thì ở đó tồn tại một giá trị tốc độ cháy đạt cực đại. 3.4. Xác định năng lượng hoạt hóa và sản phẩm cháy của một số hệ thuốc hỏa thuật 3.4.1. Xác định năng lượng hoạt hóa một số THT hệ MC-2, hệ MK-37 Sử dụng phương pháp phân tích nhiệt DTA để nghiên cứu quá trình phân hủy của hệ hỗn hợp hỏa thuật để xác định năng lượng hoạt hóa. Biểu đồ phân hủy nhiệt DTA nhận thấy NC phân hủy khoảng 200 oC, khoảng 310 oC thì KClO4 → KClO3 + 0,5O2, khoảng 610 oC thì KClO3 → KCl + 1,5O2, nhiệt độ phân hủy của Sb2S3 phân hủy 550 oC, nhiệt độ phân hủy của PbCrO4 và BaCrO4 lớn hơn 850 oC. Bảng 3.17: Thông số gia nhiệt mẫu thí nghiệm thuốc hỏa thuật hệ MC-2 Tốc độ gia nhiệt (β) oC/phút Nhiệt độ đỉnh pic (Tm), K C24 (bảng 3.15) C20 (bảng 3.15) C29 (bảng 3.15) C17 (bảng 3.13) C23 (bảng 3.13) 12,5 659,3 662,8 668,1 665,2 661,5 15,0 664,1 673,8 675,3 675,8 670,7 17,5 678,2 680,1 684,2 683,7 677,5 1,00 2,00 3,00 4,00 5,00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm lượng KClO4, % Hình 3.18: Thay đổi tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật theo hàm lượng KClO4 MC-2 MK-37 Hình 3.20: Biểu đồ phân hủy DTA của mẫu C20 với tỷ lệ thành phần 5 % KClO4 (bảng 3.15) Hình 3.30: Biểu đồ phân hủy DTA của mẫu K20 với tỷ lệ thành phần 11 % KClO4 (bảng 3.16) 12 g 20,0 684,2 686,8 689,5 689,1 684,2 689,5 691,9 696,2 695,8 692,8 Từ các số liệu bảng 3.17, áp dụng phương trình Kissinger xác định được giá trị của năng lượng hoạt hóa E được nêu trong bảng 3.18. Bảng 3.18: Năng lượng hoạt hóa của thuốc hỏa thuật hệ MC-2, kJ/mol Mẫu Năng lượng hoạt hóa, kJ/mol C24 (bảng 3.15) 69,23 C20 (bảng 3.15) 66,3 C29 (bảng 3.15) 75,49 C17 (bảng 3.13) 76,52 C23 (bảng 3.13) 61,95 Bảng 3.19: Thông số gia nhiệt mẫu thí nghiệm thuốc hỏa thuật hệ MK-37 Tốc độ gia nhiệt (β) oC/phút Nhiệt độ đỉnh pic (Tm), K K24 (bảng 3.16) K20 (bảng 3.16) K29 (bảng 3.16) K17 (bảng 3.14) K23 (bảng 3.14) 2,5 656,3 647,2 636,1 658,2 634,7 5,0 682,2 672,5 659,2 683,6 659,8 7,5 693,8 687,3 678,6 693,3 675,8 10,0 705,4 699,6 691,7 707,7 694,3 12,5 708,5 708,5 706,7 710,8 705,1 Từ các số liệu bảng 3.19, áp dụng phương trình Kissinger xác định được giá trị của năng lượng hoạt hóa E được nêu trong bảng 3.20. Bảng 3.20: Năng lượng hoạt hóa của thuốc hỏa thuật hệ MK-37, kJ/mol Mẫu Năng lượng hoạt hóa, kJ/mol K24 (bảng 3.16) 104,24 K20 (bảng 3.16) 75,26 K29 (bảng 3.16) 88,87 K17 (bảng 3.14) 105,55 K23 (bảng 3.14) 74,36 Kết quả cho thấy, năng lượng hoạt hóa (E) của quá trình phân hủy nhiệt của thuốc hỏa thuật có mối quan hệ trái chiều với tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật. Khi năng lượng hoạt hóa của thuốc hỏa thuật giảm thì tốc độ cháy (tốc độ phản ứng) của thuốc hỏa thuật tăng nghĩa là quá trình cháy của hệ thuốc hỏa thuật xảy ra rễ ràng hơn. Khi năng lượng hoạt hóa tăng thì tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật giảm nghĩa là quá trình cháy của hệ thuốc hỏa thuật khó xảy ra hơn. 13 g 3.4.3. Xác định sản phẩm cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37 Thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37 được đốt trong bom PARR có độ chân không sau khi hút (5-10) mgHg. Phần khí sau khi cháy được phân tích sắc ký khí để xác định thành phần khí sau khi cháy và phần cặn rắn được bằng phương pháp phân tích phổ tán xạ năng lượng EDX. Bảng 3.21: Kết quả phân tích sản phẩm cháy thuốc hệ MC-2, hệ MK-37 TT Nguyên tố và hợp chất ĐVT Hệ MC-2 Hệ MK-37 K. lượng Ng. tử K. lượng Ng. tử 1 O % 15,48 59,48 28,88 69,50 2 Cr % 11,42 11,01 11,41 8,45 3 Pb % 61,03 16,13 - - 4 Ba % - - 52,15 15,37 5 K % 2,99 5,26 0,25 0,24 6 Sb % 6,66 3,50 2,58 0,82 7 Cl % 0,32 0,55 0,44 0,47 8 S % 2,10 4,07 4,29 5,15 9 CO2 mol/kg 0,89423 - 0,46954 - 10 NO2 mol/kg 0,00681 - 0,00353 - 11 SO2 mol/kg 0,00008 - 0,01016 - 12 H2S mol/kg 0,00025 - 0,00053 - 13 O2 mol/kg 0,04276 - 0,10808 - 3.5. Ảnh hưởng của độ bền hóa học chất kết dính NC, phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật 3.5.1. Ảnh hưởng của độ bền hóa học chất kết dính NC đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật 3.5.1.1. Ảnh hưởng của độ bền hóa học chất kết dính NC đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật Sử dụng tỷ lệ thành phần hệ MC-2 có ký hiệu C20 (bảng 3.15) và hệ MK-37 có ký hiệu K20 (bảng 3.16) để nghiên cứu. Bảng 3.22: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của hệ MC-2 Đại lượng Mẫu C30 C31 C32 C33 Độ bền NC, ml NOx/g 2,02 2,06 2,12 2,17 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 205,15 205,34 204,78 204,56 Thể tích khí, l/kg 7,56 7,61 7,58 7,62 Nhiệt độ bùng cháy, o C 348,4, 348,6 348,4 348,8 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,16 0,03 3,16 0,03 3,16 0,03 3,16 0,03 14 g Bảng 3.23: Đặc trưng năng lượng và xạ thuật của thuốc hệ MK-37 Đại lượng Mẫu K30 K31 K32 K33 Độ bền NC, ml NOx/g 2,02 2,06 2,12 2,17 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 244,27 245,19 245,94 246,92 Thể tích khí, l/kg 12,72 12,81 12,67 12,58 Nhiệt độ bùng cháy, o C 422,4 422,6 422,4 422,6 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 4,26 0,02 4,26 0,03 4,26 0,04 4,26 0,04 Các kết quả cho thấy độ bền hóa học của NC cũng không làm thay đổi đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật. 3.5.1.2. Ảnh hưởng của hàm ẩm đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật Bảng 3.24: Hàm ẩm ảnh hưởng đến tốc độ cháy của hệ MC-2 Chu kỳ Mẫu Mẫu C30 (bảng 3.22) Mẫu C31 (bảng 3.22) Mẫu C32 (bảng 3.22) Mẫu C33 (bảng 3.22) Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s 0 0 3,16 0 3,16 0 3,15 0 3,15 2 0,11 3,14 0,12 3,15 0,13 3,14 0,14 3,15 4 0,18 3,09 0,23 3,06 0,27 3,05 0,31 3,04 6 0,37 3,04 0,41 2,98 0,53 2,92 0,65 2,91 8 0,61 2,96 0,68 2,93 0,81 2,85 1,08 2,68 10 0,92 2,94 1,02 2,85 1,17 2,58 1,31 * 12 1,12 2,67 1,27 2,53 1,43 * 1,51 * Bảng 3.25: Hàm ẩm ảnh hưởng đến tốc độ cháy của hệ MK-37 Chu kỳ Mẫu Mẫu K30 (bảng 3.23) Mẫu K31 (bảng 3.23) Mẫu K32 (bảng 3.23) Mẫu K33 (bảng 3.23) Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % 0 0 4,27 0 4,26 0 0 4,27 0 2 0,12 4,24 0,14 4,26 2 0,12 4,24 0,14 4 0,21 4,15 0,24 4,11 4 0,21 4,15 0,24 6 0,43 4,03 0,56 3,87 6 0,43 4,03 0,56 8 0,75 3,82 0,89 3,62 8 0,75 3,82 0,89 10 1,04 3,67 1,21 3,28 10 1,04 3,67 1,21 12 1,27 3,23 1,42 * 12 1,27 3,23 1,42 Ghi chú: * mẫu bị tắt giữa chừng 15 g Kết quả nghiên cứu cho thấy độ bền hóa học của NC không làm thay đổi đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật.Tuy nhiên, sau một thời gian bảo quản, chất lượng thuốc hỏa thuật bị thay đổi rất lớn, đặc biệt là độ ổn định thời gian cháy chậm, nó phụ thuộc vào độ bền của chất kết dính nitroxenlulô. Khi độ bền của nitroxenlulo nguyên liệu tăng lên, độ ổn định thời gian cháy chậm của thuốc hỏa thuật tăng lên rõ rệt. So sánh hai họ thuốc hỏa thuật có sử dụng chất ôxy hóa KClO4, khi sử dụng hàm lượng KClO4 càng lớn thì khả năng hút ẩm càng nhiều. Nên khi sử dụng KClO4 vào họ thuốc hỏa thuật khác cần chú ý đến hàm lượng KClO4 đưa vào các thành phần thuốc tính cho đủ để cho quá trình cháy xảy ra và nghiên cứu lựa chọn nitroxenlulô có độ bền hóa học (hàm lượng mgNOx/g) của càng thấp thì khả năng chống ẩm của môi trường càng tốt. 3.5.2. Ảnh hưởng của phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và độ bền của thuốc hỏa thuật 3.5.2.1. Ảnh hưởng của phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật Sử dụng tỷ lệ thành phần thuốc hỏa thuật hệ MC-2 có ký hiệu C30 và hệ MK-37 có ký hiệu K30 để nghiên cứu ảnh hưởng của phụ gia. Bảng 3.26: Ảnh hưởng của phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 Đại lượng Mẫu C30 C34 C35 C36 C37 Phụ gia amin, % (C.N) 0 0,25 0,5 0,75 1,0 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 205,15 206,34 206,82 207,15 207,75 Thể tích khí, l/kg 7,56 7,61 7,58 7,62 7,62 Nhiệt độ bùng cháy, o C 352,4 351,2 351 351 350,6 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 3,17  0,03 3,17  0,01 3,19  0,01 3,22  0,01 3,28  0,01 2,40 2,60 2,80 3,0 3,20 0 0,5 1 1,5 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm ẩm, % Mẫu C30 Mẫu C31 Mẫu C32 Mẫu C33 2,40 2,90 3,40 3,90 4,40 0 0,5 1 1,5 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm ẩm, % Mẫu K30 Mẫu K31 Mẫu K32 Mẫu K33 Hình 3.43: Mối quan hệ của tốc độ cháy với hàm ẩm của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 Hình 3.44: Mối quan hệ giữa tốc độ cháy với hàm ẩm của thuốc hỏa thuật hệ MK-37 16 g Bảng 3.27: Ảnh hưởng của phụ gia an định đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MK-37 Đại lượng Mẫu K30 K34 K35 K36 K37 Phụ gia amin, % (C.N) 0 0,25 0,5 0,75 1,0 Nhiệt lượng cháy, kcal/kg 243,27 246,78 247,29 248,97 249,76 Thể tích khí, l/kg 13,12 13,21 13,47 13,58 13,96 Nhiệt độ bùng cháy, o C 422,4 422,4 422,4 422 422 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 4,26  0,04 4,27  0,04 4,29  0,04 4,33  0,04 4,38  0,04 Kết quả cho thấy, khi tăng hàm lượng phụ gia sẽ làm tăng tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật. Điều này phù hợp với các kết quả đo đặc trưng năng lượng. Do thuốc hỏa thuật có cân bằng ôxy dương lớn, do đó khi bổ sung phụ gia, quá trình cháy triệt để hơn. Bản thân phụ gia là một hợp chất hữu cơ nên nó cũng tham gia vào quá trình cháy như một chất cháy, do đó làm tăng nhiệt lượng cháy và tăng sản phẩm khí sinh ra khi cháy, làm cho mẫu thuốc dễ bắt cháy, khả năng duy trì quá trình cháy được đảm bảo hơn. Như vậy, khả năng bắt cháy và duy trì cháy của các mẫu thuốc bổ sung phụ gia sẽ tốt hơn mẫu thuốc không có phụ gia. Với các mẫu thuốc C37 và K37 có tốc độ cháy lớn hơn so với yêu cầu thuật đã đặt ra do đó sẽ không tiến hành chạy thử nghiệm môi trường để đánh giá. 3.5.2.2. Ảnh hưởng của phụ gia an định đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật sau khi thử nghiệm ẩm. Bảng 3.28: Ảnh hưởng của phụ gia an định đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 sau khi thử nghiệm ẩm Chu kỳ Mẫu Mẫu C30 (bảng 3.26) Mẫu C33 (bảng 3.26) Mẫu C34 (bảng 3.26) Mẫu C35 (bảng 3.26) Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s 0 0 3,16 0 3,17 0 3,19 0 3,22 2 0,11 3,14 0,12 3,17 0,11 3,18 0,12 3,21 4 0,18 3,09 0,17 3,13 0,16 3,15 0,15 3,16 6 0,37 3,04 0,35 3,09 0,34 3,10 0,34 3,13 8 0,61 2,96 0,43 3,01 0,40 3,08 0,38 3,05 10 0,92 2,94 0,71 2,93 0,57 2,95 0,51 2,96 12 1,12 2,67 0,97 2,78 0,92 2,84 0,85 2,91 Bảng 3.29: Ảnh hưởng của phụ gia an định đến tốc độ cháy của hệ MC-2 sau khi thử nghiệm ẩm 17 g Chu kỳ Mẫu Mẫu K30 (bảng 3.27) Mẫu K34 (bảng 3.27) Mẫu K35 (bảng 3.27) Mẫu K36 (bảng 3.27) Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s Hàm ẩm, % u, mm/s 0 0 4,27 0 4,27 0 4,29 0 4,33 2 0,12 4,24 0,11 4,26 0,12 4,23 0,12 4,27 4 0,21 4,15 0,20 4,17 0,18 4,20 0,17 4,23 6 0,43 4,03 0,38 4,07 0,36 4,09 0,34 4,12 8 0,75 3,82 0,64 3,95 0,61 3,98 0,53 4,01 10 1,04 3,67 0,76 3,82 0,75 3,87 0,71 3,92 12 1,27 3,23 1,17 3,51 1,08 3,67 0,98 3,72 Các kết quả nghiên cứu cho thấy, sau một thời gian bảo quản, chất lượng thuốc hỏa thuật bị thay đổi rất lớn, đặc biệt là độ ổn định của tốc độ cháy, nó phụ thuộc vào chất kết dính nitroxenlulô nguyên liệu và do đó khi đưa chất phụ gia diphenyl amin từ (0,5  0,75) % vào thì độ ổn định tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật tăng lên rõ rệt. Tuy nhiên kết quả nghiên cứu mở ra một hướng cho phép nâng cao chất lượng thuốc hỏa thuật cháy chậm nói chung. 3.6. Nghiên cứu ứng dụng kết quả nghiên cứu vào chế tạo thuốc hỏa thuật Bảng 3.30: Tỷ lệ thành phần của thuốc hoả thuật Tên mẫu Thành phần% KClO4 BaCrO4 PbCrO4 Sb2S3 NC Phụ gia Thuốc MC-2 5 - 80 15 1,5 0,5 Thuốc MK-37 11 78 - 11 1,5 0,5 Sản phẩm thuốc hỏa thuật sau khi chế tạo được kiểm tra nhiệt lượng cháy, thể tích khí sau khi cháy, nhiệt độ bùng cháy và thời gian cháy. 2,5 3 3,5 4 4,5 0 0,5 1 1,5 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm ẩm, % Mẫu K30 Mẫu K34 Mẫu K35 Mẫu K36 2,50 2,70 2,90 3,10 3,30 0 0,5 1 1,5 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Hàm ẩm, % Mẫu C30 Mẫu C33 Mẫu C34 Mẫu C35 Hình 3.45: Ảnh hưởng của chất phụ gia an định đến tốc độ cháy của hệ MC-2 sau khi thử nghiệm ẩm Hình 3.46: Ảnh hưởng của chất phụ gia an định đến tốc độ cháy của hệ MK-37 sau khi thử nghiệm ẩm ẫu ẫu 4 ẫu 5 ẫu 6 18 g Bảng 3.31: Kết quả đặc trưng năng lượng và xạ thuật thuốc hệ MC2, hệ MK-37 T T Tên thuốc hỏa thuật Nhiệt lượng cháy, kcal/kg Thể tích khí sinh ra sau khi cháy, l/kg Nhiệt độ bùng cháy, oC Mật độ rắc, g/cm3 Tốc độ cháy trung bình, mm/s 1 MC-2 206,7 7,6 351 1,656 3,19 0,01 2 MK-37 247,3 12,9 422 1,205 4,29  0,01 3.6.1. Nghiên cứu ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật Bảng 3.32: Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm tới tốc độ cháy của hệ MC-2 Nhiệt độ, o C Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 25 3,19  0,01 3,18  0,01 3,15  0,02 3,10  0,05 40 3,21  0,01 3,20  0,01 3,13  0,03 3,06  0,05 55 3,25  0,01 3,23  0,01 3,11  0,04 2,98  0,05 70 3,28  0,01 3,26  0,01 3,08  0,05 2,95  0,05 Bảng 3.33: Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm đến tốc độ cháy của hệ MK-37 Nhiệt độ, o C Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 25 4,29  0,01 4,27  0,01 4,25  0,03 4,21  0,10 40 4,32  0,01 4,29  0,01 4,22  0,05 4,18  0,12 55 4,35  0,01 4,33  0,01 4,18 0,08 4,13  0,15 70 4,41  0,01 4,39  0,01 4,14  0,10 3,92  0,18 Kết quả cho thấy khi nhiệt độ tăng và ở độ ẩm nhỏ hơn 70 % thì tốc độ cháy tăng. Khi tăng nhiệt độ và ở độ ẩm lớn hơn 70 % thì tốc độ cháy giảm. Ở cùng một nhiệt độ độ ẩm tăng thì tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật giảm do Hình 3.48: Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm tới tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 Hình 3.49: Ảnh hưởng của nhiệt độ và độ ẩm tới tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MK-37 độ ẩ đến tốc độ cháy của thuốc hỏa độ ẩ đến tốc độ cháy của thuốc hỏa 2,0 2,5 3,0 3,5 25 40 55 70 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Nhiệt độ, oC Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 2,0 3,0 4,0 5,0 25 40 55 70 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Nhiệt độ,oC Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % Độ ẩ 60 % Đ 70 % Đ 0 % Đ 90 % 60 % Đ 70 % Đ 0 % Độ ẩ 90 % 19 g tiêu hao năng lượng cung cấp cho quá trình cháy phải đuổi hàm lượng hơi ẩm ra khỏi thuốc hỏa thuật. 3.6.2. Nghiên cứu ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật * Tại nhiệt độ 40 oC với các độ ẩm khác nhau Bảng 3.34: Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MC-2 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 3,21  0,01 3,21  0,01 3,21  0,01 3,21  0,01 7 3,25  0,01 3,23  0,01 3,20  0,01 3,14  0,01 14 3,25  0,01 3,23  0,01 3,15  0,01 3,07  0,05 21 3,26  0,01 3,24  0,01 3,11  0,01 2,97  0,07 28 3,26  0,01 3,24  0,01 3,06  0,02 2,85  0,1 35 3,27  0,01 3,24  0,01 2,93  0,03 2,74  0,2 42 3,27  0,01 3,25  0,02 2,82  0,04 2,62  0,3 Bảng 3.35 Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MK-37 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 7 4,32  0,01 4,30  0,01 4,28  0,01 4,15  0,03 14 4,33  0,01 4,30  0,01 4,25  0,01 4,01  0,05 21 4,33  0,01 4,30  0,01 4,22  0,02 3,87  0,07 28 4,33  0,01 4,31  0,01 4,13  0,03 3,74  0,10 35 4,33  0,01 4,31  0,02 3,95  0,05 3,51  0,20 42 4,33  0,01 4,31  0,03 3,79  0,06 3,23  0,30 Kết quả cho thấy tại nhiệt độ 40 oC thời gian lưu mẫu tăng thì tốc độ 2,0 2,25 2,50 2,75 3,0 3,25 3,50 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Time, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 2,0 2,50 3,0 3,50 4,0 4,50 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Thời gian, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % Hình 3.50: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 40 oC đến tốc độ cháy của thuốc hệ MC-2 với các độ ẩm khác nhau Hình 3.51: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 40 oC đến tốc độ cháy của thuốc hệ MK-37 với các độ ẩm khác nhau Độ ẩ Độ Độ Độ Độ Độ Độ Độ 20 g cháy của thuốc hỏa thuật giảm. Vì độ ẩm tăng lên làm cho các màng bao bọc của NC không còn tác dụng, các chất ôxy hóa trong hệ thuốc hỏa thuật dễ nhiệm ẩm hơn. * Tại nhiệt độ 55 oC với các độ ẩm khác nhau Bảng 3.36: Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MC-2 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 3,19  0,01 3,19  0,01 3,19  0,01 3,19  0,01 7 3,25  0,01 3,23  0,01 3,20  0,01 3,08  0,01 14 3,25  0,01 3,23  0,01 3,13  0,01 2,94  0,03 21 3,26  0,01 3,24  0,01 3,08  0,01 2,82  0,05 28 3,26  0,01 3,24  0,01 2,96  0,02 2,71  0,07 35 3,27  0,01 3,25  0,01 2,82  0,03 2,59  0,10 42 3,27  0,01 3,25  0,02 2,71  0,05 2,42  0,20 Bảng 3.37: Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MK-37 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 7 4,35  0,01 4,33  0,01 4,27  0,01 4,13  0,01 14 4,32  0,01 4,30  0,01 4,18  0,01 4,02  0,03 21 4,33  0,01 4,30  0,01 4,03  0,01 3,91  0,05 28 4,33  0,01 4,30  0,01 3,94  0,04 3,75  0,07 35 4,33  0,01 4,31  0,02 3,86  0,07 3,62  0,10 42 4,33  0,01 4,31  0,03 3,57  0,10 3,05  0,20 * Tại nhiệt độ 70 oC với các độ ẩm khác nhau Hình 3.52: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 55 oC đến tốc độ cháy của thuốc hệ MC-2 với các độ ẩm khác nhau Hình 3.53: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 55 oC đến tốc độ cháy của thuốc hệ MK-37 với các độ ẩm khác nhau 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Thời gian, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 1,0 1,50 2,0 2,50 3,0 3,50 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Thời gian, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 ộ ẩ 80 21 g Bảng 3.38: Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MC-2 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 3,19  0,01 3,19  0,01 3,19  0,01 3,19  0,01 7 3,28  0,01 3,26  0,01 3,11  0,01 2,95  0,01 14 3,28  0,01 3,26  0,01 3,03  0,01 3,11  0,03 21 3,29  0,01 3,27  0,01 2,92  0,08 2,96  0,08 28 3,29  0,01 3,27  0,02 2,81  0,10 2,87  0,10 35 3,30  0,01 3,28  0,04 2,73  0,14 2,74  0,30 42 3,30  0,01 3,28  0,05 2,51  0,20 2,32  0,40 Bảng 3.39: Thời gian lưu mẫu đến tốc độ cháy của hệ MK-37 Thời gian, giờ Tốc độ cháy, mm/s Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 0 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 4,29  0,01 7 4,41  0,01 4,39  0,01 4,23  0,01 3,92  0,08 14 4,32  0,01 4,30  0,01 4,12  0,01 3,78  0,20 21 4,33  0,01 4,30  0,02 4,01  0,01 3,61  0,30 28 4,33  0,01 4,30  0,05 3,84  0,10 3,37  0,40 35 4,33  0,01 4,31  0,06 3,63  0,20 3,04  0,60 42 4,33  0,01 4,31  0,08 3,24  0,40 2,85  0,80 Kết quả cho thấy thời gian lưu mẫu tăng thì tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật giảm. Nghĩa là độ ẩm tăng lên làm cho các chất ôxy hóa trong hệ thuốc hỏa thuật dễ bị nhiệm ẩm hơn. 3.6.3. Ảnh hưởng của điều kiện bảo quản đến thời hạn sử dụng của thuốc hỏa thuật 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Thời gian, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % 1,0 1,50 2,0 2,50 3,0 3,50 0 7 14 21 28 35 42 T ố c đ ộ c h áy , m m /s Thời gian, h Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % Hình 3.54: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 70 oC đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 với các độ ẩm khác nhau Hình 3.55: Ảnh hưởng của thời gian lưu mẫu tại nhiệt độ 70 oC đến tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MK-37 với các độ ẩm khác nhau Độ ẩm 60 % Độ ẩm 70 % Độ ẩm 80 % Độ ẩm 90 % ộ ẩ 60 ộ ẩ 70 ộ ẩ 80 ộ ẩ 90 22 g Bảng 3.40: Tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37 đã qua thử nghiệm môi trường nhiệt ẩm Chu kỳ Thuốc Tốc độ cháy mm/s 0 4 6 8 10 12 14 MC-2 3,19 3,18 3,15 3,10 3,08 2,99 2,91 MK-37 4,29 4,23 4,20 4,16 4,09 4,02 3,89 Kết quả bảng 3.40 cho thấy, sau khi thử nghiệm môi trường nhiệt ẩm, tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật đã biến đổi theo hướng giảm dần. 3.6.4. Nghiên cứu ứng dụng thuốc hỏa thuật vào sản phẩm Bảng 3.41: Kết quả đo thời gian cháy của thuốc hỏa thuật trong ngòi đạn cao xạ T T Hạng mục Số lượng (cái) Thời gian cháy, s Ghi chú 1 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-37 20 9,95; 10,15; 10,23; 10,91; 9,82; 10,30; 9,98; 10,82; 10,36; 10,71 10,18; 10,34; 10,86; 10,42; 10,34 10,76; 10,38; 10,71; 10,38; 9,60 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (9,0  12,0) s Đạt yêu cầu 2 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-57 20 15,19; 16,14; 14,62; 15,23; 14,58 14,92; 14,43; 15,36; 15,75; 15,26 15,73; 14,75; 15,13; 15,24; 15,39 14,82; 15,28; 15,63; 14,69; 15,31 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (13,516,5) s Đạt yêu cầu Kết quả thử nghiệm cho thấy khi nén ép thuốc hỏa thuật hệ MK-37, hệ MC-2 vào vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm, 57 mm. Với chế độ công nghệ nén ép đúng theo bản vẽ sản phẩm, đúng điều kiện thử nghiệm. Kết quả cho thấy thời gian cháy của các loại thuốc đảm bảo yêu cầu kỹ thuật của sản phẩm, độ tin cậy cao, thời gian cháy ổn định. 3.6.5. Thử nghiệm đánh giá ảnh hưởng của độ bền cơ lý đến thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ 3.6.5.1. Thử nghiệm độ bền rung đến thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ Bảng 3.42: Kết quả đo thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ đã qua thử nghiệm bền rung T T Hạng mục Số lượng (cái) Thời gian cháy, s Ghi chú 1 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-37 15 10,35; 10,81; 10,43; 9,99 10,62; 10,90; 11,28; 10,38 10,76; 10,28; 9,84; 10,37 10,92; 10,84; 9,76 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (9,0  12,0) s Đạt yêu cầu 23 g 2 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-57 15 14,73; 15,01; 15,82; 14,28; 15,25; 15,34; 15,60; 15,31; 15,29; 15,86; 15,62; 15,46; 14,98; 15,24; 15,31 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (13,516,5) s Đạt yêu cầu 3.6.5.2. Thử nghiệm độ bền va đập đến thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ Bảng 3.43: Kết quả đo thời gian cháy của ngòi đạn cao xạ đã qua thử nghiệm độ bền va đập TT Hạng mục Số lượng (cái) Thời gian cháy, s Ghi chú 1 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-37 10 10,84; 9,87; 10,34; 10,39; 10,28; 10,78; 10,52; 10,19; 10,68; 10,92 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (9,0  12,0) s Đạt yêu cầu 2 Đo thời gian cháy của vành tự hủy MG-57 10 15,18; 14,93; 15,91; 15,38; 14,84; 15,27; 15,08; 15,69; 15,17; 14,31 Bắt cháy 100 % Thời gian cháy từ (13,516,5) s Đạt yêu cầu Thuốc hoả thuật hệ MC-2, hệ MK-37 được ứng dụng nén ép cho các sản phẩm vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm, 57 mm được thử nghiệm tĩnh, thử nghiệm bền rung, bền va đập theo tiêu chuẩn và đo thời gian cháy trong ngòi đạn cao xạ. Kết quả đo thời gian cháy cho thấy sản phẩm bắt cháy tốt và có thời gian ổn định, tin cậy đáp ứng yêu cầu theo tài liệu thiết kế. Tóm lại: Quá trình nghiên cứu đã chứng minh được cách chọn loại chất (các phần tử), lượng chât (từng phần tử) trong hệ thuốc hỏa thuật, chủ yếu là hệ MC-2 và MK-37 (vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm và 57 mm) và ảnh hưởng của kích thước hạt đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của hệ. Kết quả nghiên cứu còn được chứng minh qua điều kiện môi trường (nhiệt độ, độ ẩm, thời gian) cụ thể để rút ra độ bền sử dụng của hệ thuốc hỏa thuật đã lựa chọn...Đã chứng minh được khả năng chế tạo được thuốc hỏa thuật trong nước, góp phần xác định vai trò của chuyên ngành Thuốc phóng, Thuốc nổ ở nước ta...Từ những kết quả nghiên này làm cơ sở khoa học để tiến hành nghiên cứu lựa chọn một cách bài bản về thuốc hỏa thuật và sản xuất các thuốc hỏa thuật có chất lượng tốt cho các phương tiện chiến đấu và huấn luyện của Quân đội đang cần. KẾT LUẬN Với các nội dung đã thực hiện Luận án đạt được những kết quả chính và đóng góp mới như sau: I. Những kết quả chính 24 g 1. Đã nghiên cứu một cách hệ thống ảnh hưởng của cỡ hạt, chất và lượng các cấu tử thành phần đến đặc trưng năng lượng và tốc độ cháy của hai họ thuốc hỏa thuật hệ MC-2 và hệ MK-37. - Cỡ hạt Sb2S3, KClO4 tăng từ 10 µm đến 75 µm, diện tích bề mặt riêng giảm dần, thuốc hỏa thuật cháy khó dần, nhiệt độ bùng cháy tăng dần, tốc độ cháy giảm dần, còn nhiệt lượng cháy hầu như không đổi. - Khi hàm lượng Sb2S3 trong thuốc hỏa thuật tăng, nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật giảm, nhiệt lượng cháy của thuốc tăng và tốc độ cháy trung bình của thuốc hỏa thuật tăng. - Khi hàm lượng KClO4 trong thuốc hỏa thuật tăng, nhiệt độ bùng cháy của thuốc hỏa thuật giảm, nhiệt lượng cháy của thuốc tăng và tốc độ cháy trung bình của thuốc hỏa thuật có giá trị cực đại (3,18 ± 0,08) mm/s với thuốc hỏa thuật hệ MC-2 ứng với hàm lượng KClO4: 5 % và (4,26 ± 0,08) mm/s với thuốc hỏa thuật hệ MK-37 ứng với hàm lượng KClO4: 11 %. - Khi hàm lượng NC trong thuốc hỏa thuật tăng, nhiệt lượng cháy và tốc độ cháy trung bình của thuốc hỏa thuật tăng, nhiệt độ bùng cháy giảm, nhưng thể tích khí sinh ra sau khi cháy tăng, nên cần phải lựa chọn hàm lượng NC phù hợp (1,5 %). 2. Môi trường nóng ẩm ảnh hưởng lớn đến tốc độ cháy và dự báo thời hạn bảo quản của thuốc hỏa thuật. Khi tăng độ bền hóa học của NC, độ ổn định thời gian cháy chậm của thuốc hỏa thuật tăng. Trong điều kiện độ ẩm tương đối của không khí tương đối nhỏ hơn 70 %, tốc độ cháy của thuốc hỏa thuật ổn định, có thể lưu giữ khoảng 10 năm. 3. Đã sử dụng phương pháp phân tích nhiệt nghiên cứu quá trình phân hủy nhiệt một số hệ thuốc hỏa thuật, tính toán năng lượng hoạt hóa của hệ MC-2 khoảng (61,95 đến 76,52) kJ/mol và họ thuốc hệ MK-37 khoảng (74,36 đến 105,55) kJ/mol kết quả này phù hợp với kết luận ở các phần trên. 4. Đã bước đầu ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn chế tạo thuốc hỏa thuật và chế thử vành tự hủy ngòi đạn cao xạ 37 mm và 57 mm có độ ổn định cao hơn. II. Những đóng góp mới của luận án 1. Nghiên cứu làm rõ được ảnh hưởng của tỷ lệ thành phần, hàm lượng và cỡ hạt (diện tích bề mặt riêng) của chất cháy Sb2S3 và KCIO4 đến nhiệt độ bùng cháy, nhiệt lượng cháy và tốc độ cháy của hai hệ thuốc hỏa thuật sử dụng cho vành cháy chậm của đạn cao xạ 37 mm và 57 mm. Vai trò của chất chất kết dính và phụ gia ổn định diphenyl amin trong quá trình bảo quản thuốc hỏa thuật. 2. Xác định năng lượng hoạt hóa của 02 hệ thuốc hỏa thuật bằng phương pháp DTA bên cạnh các thông số phân hủy thuốc. 3. Đánh giá ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ẩm, thời gian đến độ bền, tính thời hạn bảo quản của thuốc. III. Hướng nghiên cứu tiếp theo của luận án - Nghiên cứu hoàn thiện quy trình công nghệ chế tạo thuốc hỏa thuật. - Nghiên cứu hoàn thiện phương pháp đánh giá thời hạn sử dụng, bảo quản thuốc hỏa thuật, hỏa cụ.