Возможности применения кремния как горючего в пиротехнических составах

Объектом исследования является пиротехнические составы на основе кремния и неорганических окислителей.
Цель работы: определить возможности применения кремния как горючего в пиротехнических составах.
Задачи:
- Провести термодинамические расчеты составов на основе кремния;
- Исследовать зависимость скорости горения составов в зависимости от соотношения компонентов, природы компонентов (окислителей), содержания модифицированной добавки.

Кремний как компонент пиротехнических составов
Кремний обладает свойствами, которые делают его перспективным кандидатом для использования в разного рода наноэнергетических композициях. Он имеет меньший пассивирующий слой, чем алюминий (около 1 нм, а не 3-6 нм, как у наночастиц алюминия), что существенно повышает содержание активного кремния. Кремний лучше сохраняет свои свойства при хранении, в процессах изготовления на его основе ЭКС. Его композиции с различными окислителями при горении развивают очень высокую температуру. Поверхность кремния легко функционализируется, что позволяет прививать к его поверхности фрагменты соединений, облегчающих совмещение наночастиц кремния с различными полимерами, гелями, пастами и др.

Выбор окислителя.
Термодинамический расчет

Природа окислителей, соотношение компонентов

Зависимость скорости горения от содержания кремния

Исследование характеристик составов на основе модифицированных компонентов
Механическое смешивание
Составы с применением
модифицированных компонентов

Влияние размера частиц на параметр горения
Сравнение характеристики составов на исходном и модифицированном кремнии
Характеристики исходного и измельченного
порошка кремния

Влияние добавок на скорость горения составов с кремнием