Конкурс научных работ 2016 года

Глава 1 в книге: Энергетические наноматериалы. Синтез, Свойства, Применение

Изд. Эльзевир, 2016 г. сс. 1-20.

V. E. Zarko Nanoenergetic materials – new era in combustion and propulsion

Наноэнергетические материалы – новая эра в горении и ракетной технике

Известно, что плотность упаковки энергии в традиционных энергетических материалах лимитирована значениями энтальпии образующихся продуктов реакции, что обусловливает относительно низкие величины объемной и массовой плотности энергии. Наноэнергетические материалы стали доступными в последние 3 десятилетия, и они обеспечили перспективы более плотной упаковки энергии и больших скоростей энерговыделения. Исследования в области превращений наноэнергетических материалов – совершенно новая область науки и можно ожидать получения прорывных результатов в создании микроэнергетических устройств. Плотность упаковки энергии в наноэнергетических устройствах может достигать 50 МДж/кг, что на порядок величины превышает такие величины для классических твердых топлив. Экстремально большие скорости горения , превосходящие уровень 3 км/с можно реализовать при горении нанокомпозитов на основе пористого кремния. Кроме того, имеется серьезные перспективы по миниатюризации энергетических устройств, используя увеличенную производительность и энергоотдачу микромасштабных систем.

В главе сделано краткое историческое введение о становлении науки о наноматериалах и далее изложены представления о горении наночастиц алюминия с изложением новых данных о процессах теплообмена газа с наночастицами, о влиянии добавок этих наночастиц на скорость горения ракетных топлив, и о характерных особенностях спекания и реагирования наночастиц. Включены последние данные о горении нанотермитных композитов и о горении нано взрывчатых веществ, в том числе углеродных нанотрубок с нанесенных энергетическим веществом и поритсого кремния, импрегнированного перхлоратным составом. В конце главы кратко названы методы исследования характеристик превращений наноэнергетических систем.

V. E. Zarko Nanoenergetic materials – new era in combustion and propulsion // Изд. Эльзевир, 2016 г. сс. 1-20.