High-energy salts of 5,5-azotetrazole. i. thermochemistry and thermal decomposition / V. P. Sinditskii, L. E. Bogdanova, K. O. Kapranov et al. // Combustion, Explosion, and Shock Waves. — 2019. — Vol. 55, no. 3. — P. 308–326. [ DOI ]
Increasing the heating efficiency and ignition rate of certain secondary explosives with absorbing particles under continuous infrared laser radiation / A. N. Konovalov, N. V. Yudin, V. I. Kolesov, V. A. Ul'yanov // Combustion and Flame. — 2019. — Vol. 205. — P. 407–414. The possibility of increasing the heating efficiency and the ignition rate of secondary explosives with photo-absorbing additives under continuous near-infrared laser radiation was studied. The samples were used in the form of capsules obtained by pressing powders of the following materials: PETN, TNT and ε-CL-20. Carbon black, CuO, nanoscale Al (nAl) and carbon nanotubes were used as photosensitizers. It has been demonstrated that nAl is the most suitable photosensitizer for use with explosives, as it has rather high absorption properties, comparable to those of carbon black, but is easier and more evenly dispersed within the volume of the energetic material. The process of laser heating of PETN, TNT and ε-CL-20 has been studied with different mass fractions of nAl. It has been demonstrated that the addition of nAl can increase the efficiency of ε-CL-20 laser heating by 10–100 times. The dependence of ignition delay of nAl-containing ε-CL-20 on the power of laser radiation has been studied. Relatively short (2–10 ms) ignition delay has been achieved for ε-CL-20+nAl (0.5%) with relatively low continuous laser radiation power (1–4 W) at 0.98 μm wavelength. [ DOI ]
Высокоэнергетические соли 5,5’-азотетразола. 1. Термохимия и термическое разложение / В. П. Синдицкий, Л. E. Богданова, К. О. Капранов и др. // Физика горения и взрыва. — 2019. — Т. 55, № 3. — С. 71–91. В изотермических и неизотермических условиях в твердой и жидкой фазах исследован термический распад двузамещенных солей высокоэнергетического 5,5'-азотетразола: натриевой, аммониевой, гидразиниевой, гуанидиниевой, аминогуанидиниевой и триаминогуанидиниевой. Показана связь силы основания с термической стойкостью соли 5,5'-азотетразола. Определена граница возможности существования солей 5,5'-азотетразола по рКа оснований. Проведен анализ газообразных и конденсированных продуктов распада и предложен механизм термического распада солей 5,5'-азотетразола. Экспериментально определены энтальпии образования ряда солей 5,5'-азотетразола, на основании анализа полученных и литературных данных выбраны наиболее достоверные величины. [ DOI ]
Пиротехнические составы, нанотермиты и инициирующие ВВ в лазерных средствах инициирования / В. И. Колесов, А. Н. Коновалов, Е. О. Корепанова и др. // Взрывное дело. — 2019. — Т. 123, № 80. — С. 192–210. Изучен процесс воспламенения непрерывным инфракрасным лазером с длиной волны 0.98 мкм пиротехнического состава Pb3O4/Si, инициирующих взрывчатых веществ тринитрорезорцината и азида свинца, их смесей с 0.5% наноалюминия и нанотермитов на основе наноалюминия и наноразмерных оксидов меди и висмута. Исследована задержка воспламенения данных материалов при мощности лазерного излучения от 0.1 до 10 Вт. Установлено, что время задержки воспламенения ti уменьшается с ростом мощности P лазерного излучения согласно степенному закону: ∼P – k, где k – постоянная в диапазоне 1 - 10, зависящая от материала. Показано, что добавление 0.5% наноалюминия в ИВВ позволяет понизить порог инициирования почти на два порядка. Среди изученных материалов нанотермиты продемонстрировали заметное преимущество по чувствительности к лазерному излучению и скорости инициирования.
СПЕКТРАЛЬНЫЕ СВОЙСТВА НИТРОСОЕДИНЕНИЙ В БЛИЖНЕМ ИНФРАКРАСНОМ ДИАПАЗОНЕ И ИХ НАГРЕВ ЛАЗЕРНЫМ ИЗЛУЧЕНИЕМ / Н. В. Юдин, А. Н. Коновалов, В. И. Колесов и др. // Сб. трудов Всероссийской конференции Химия нитросоединений и родственных азот-кислородных систем (АКС-2019), Москва, 23-25 октября 2019. — ИОХ РАН Москва, 2019. — С. 105–110. Исследованы спектральные свойства ряда нитросоединений в ближней инфракрасной области. Изучен их нагрев лазерным излучением на длинах волн 0,98 мкм, 1,55 мкм и 1,94 мкм. Скорость нагрева прессованных образцов при длине волы 1,55 мкм и 1,94 мкм в 3,4 ± 0,6 раза выше, чем у монокристалла. При длине волны 1,56 мкм скорость нагрева веществ, содержащих связи H-H, до 160 раз выше, чем при 1,94 и 0,98 мкм.
Соли динитрамида с органическими азотистыми основаниями – перспективные компоненты малодымных твердотопливных композиций / В. П. Синдицкий, В. В. Серушкин, В. Ю. Егоршев и др. // Сборник трудов V Всероссийской научно-технической конференции "Современное состояние и проблемы разработки, эксплуатации и утилизации энергонасыщенных материалов" - Россия, Балашиха.: ВА РВСН им. Петра Великого, 2019. — ВА РВСН им. Петра Великого Балашиха, 2019. — С. 364–371. Исследовано влияние введения солей динитрамида с органическими азотистыми основаниями - бисдинитрамидат этилендиамина, динитрамидат аминогуанидина, динитрамидат 5-аминотетразола на энергетические и баллистические характеристики малодымных топливных композиций на активном и неактивном горючем связующем. Показана эффективность замены применяемых компонентов - октогена, нитрата аммония и динитрамидата аммония предложенными солями динитрамида.
Spectral properties of energetic materials and their heating by the near-ir laser / Y. Nikolay, K. Alexey, K. Vasily et al. // Proceedings of the 21th International Seminar of the New Trends in Research of Energetic Materials (NTREM). — Vol. 2. — University of Pardubice Czech Republic, 2018. — P. 1–2. Abstract: The absorption spectra in the near-IR range for several samples energetic material were studied. Heating of explosives of different classes by near-IR laser radiation (0.98 μm, 1.55 μm, and 1.94 μm) delivered by optical fiber was studied. The process of laser heating was studied for samples obtained by pressing powdered explosives and for single grown explosives crystals. It was shown that the initial rate of tempera-ture rises at the center of the laser spot when exposed to explosives samples is pro-portional to the laser radiation power. It has been established that the efficiency of laser heating depends not only on its density, heat capacity and focusing of laser ra-diation, but also on the scattering properties of the material. It has been shown that the efficiency of laser heating for pressed explosives samples is 2-5 times greater than the efficiency for samples in the form of an individual crystal. It is shown that the efficiency of laser heating for compounds containing N-H bonds at wavelengths of 1.56 μm to 50-100 times higher than at 1.94 and 0.98 μm. Keywords: near-IR, laser radiation, energetic material, heating.
Патрикеев Д. И., Колесов В. И., Сидорова А. А. Исследование ударно-волновых процессов во фронте взрывчатого превращения нанотермитных композиций // Материалы Х всероссийского конкурса молодых ученых. — Т. 1 из Итоги диссертационных исследований. — Межрегиональный совет по науке и технологиям Г.Миасс, Челябинская обл, 2018. — С. 24–33.
Нагрев и воспламенение пиротехнических композиций лазерным излучением ближнего инфракрасного диапазона / А. К. Дмитриев, В. И. Колесов, А. Н. Коновалов и др. // Горение и взрыв. — 2018. — Т. 11, № 3. — С. 97–103.
Корепанова Е. О., Колесов В. И. Нагрев и воспламенение пиротехнической композиции лазерным излучением ближнего ик диапазона // Успехи в химии и химической технологии. — 2018. — Т. 32, № 10. — С. 95–96. Изучен процесс нагрева и воспламенения пиротехнической композиции KClO4/ K2Mg[Fe(CN)6] лазерами с непрерывной накачкой и волоконной доставкой излучения на длинах волн ближнего ИК диапазона: 0.98 мкм и 1.56 мкм с диаметром лазерного пятна 600 мкм. Исследована динамика прогрева и воспламенения данных материалов при разной мощности лазерного излучения, от 0.1 до 10 Вт. Установлено, что время задержки воспламенения зависит от состава пиротехнической композиции, от мощности и длины волны лазерного излучения.
Нагрев энергетических материалов непрерывным лазерным излучением ближнего ик-диапазона / Л. В. Бачурин, В. И. Колесов, А. Н. Коновалов и др. // Физика горения и взрыва. — 2018. — Т. 54, № 4. — С. 84–95. Изучен процесс нагрева энергетических материалов излучением лазеров с непрерывной накачкой с волоконной доставкой излучения на длинах волн ближнего ИК-диапазона 0.98-1.56 и 1.94 мкм. Использовались прессованные образцы вторичных взрывчатых веществ (ВВ), а также дымный порох в виде порошка. Измерены длительность линейного участка нарастания температуры и скорость ее нарастания в начальный момент времени после воздействия лазерного излучения. Установлено, что скорость нарастания температуры в начальный момент времени пропорциональна мощности лазерного излучения aP. При диаметре лазерного пучка 600 мкм, выходящего из волокна, коэффициент пропорциональности a для вторичных ВВ составил 6-250 К/(c x Вт) при длине волны 0.98 мкм и 40-2000 К/(c x Вт) при длинах волн 1.56 и 1.94 мкм. Для порошка дымного пороха a = 7000-15000 К/(c x Вт), что на порядок и более выше, чем для большинства изученных нами вторичных ВВ. Исследована возможность повышения эффективности лазерного разогрева вторичных ВВ при нанесении на поверхность образцов поглощающей тонкой пленки. Исследована динамика нагрева и начальная стадия воспламенения энергетических материалов при воздействии лазерного излучения. [ DOI ]
Воспламенение е-ГНИВ непрерывными лазерами ближнего инфракрасного диапазона / Л. В. Бачурин, В. И. Колесов, А. Н. Коновалов и др. // Горение и взрыв. — 2017. — Т. 10, № 3. — С. 76–81.
Воспламенение пиротехнических составов непрерывными лазерами ближнего ИК диапазона / Н. И. Акинин, В. И. Колесов, Н. В. Юдин и др. // Взрывное дело. — 2017. — № 118/75. — С. 81–90. Изучен процесс зажигания лазером двух пиротехнических составов, применяемых в средствах инициирования: KClO4/Pb(CNS)2/PbCrO4 и Pb3O4/Si. Использовались лазеры с непрерывной накачкой и волоконной доставкой излучения на длинах волн ближнего ИК диапазона: 0.98 мкм и 1.56 мкм. Измерено время задержки воспламенения при диаметре лазерного пятна 600 мкм и при мощности лазерного излучения 0.1-10 Вт. Установлено, что время задержки воспламенения зависит от природы состава, от мощности лазерного излучения и от его длины волны. Состав Pb3O4/Si воспламеняется в 5-8 раз быстрее состава KClO4/Pb(CNS)2/PbCrO4. Время задержки воспламенения обратно пропорционально мощности лазерного излучения в степени 1.4-1.5. При длине волны 0.98 мкм время воспламенения меньше в 2-3 раза.
Колесов В. И., Патрикеев Д. И. Горение нанотермитов в вакууме // Горение и взрыв. — 2017. — Т. 10, № 1. — С. 69–72.
Капранов К. О., Колесов В. И., Кулагин И. А. Спецтема // Боеприпасы. — 2017. — № , специальный выпуск. — С. 43–50.
Колесов В. И., Тюрина В. С. Определение взрывчатых характеристик смеси перхлората калия и двойной соли ферроцианида калия-магния // Успехи в химии и химической технологии. — 2016. — Т. 30, № 8 (177). — С. 53–55.
Спецтема / А. П. Денисюк, Д. Б. Михалев, В. И. Колесов и др. // Боеприпасы. — 2016. — № 3. — С. 54–57.
Колесов В. И., Патрикеев Д. И. Спецтема // Боеприпасы и Спецхимия. — 2016. — Т. 3. — С. 24–27.
Combustion behavior and physico-chemical properties of dihydroxylammonium 5,5 '-bistetrazole-1,1 '-diolate (tkx-50) / V. P. Sinditskii, S. A. Filatov, V. I. Kolesov et al. // Thermochimica Acta. — 2015. — Vol. 614. — P. 85–92. The physico-chemical characterization (thermal decomposition under non- and isothermal conditions, enthalpy of formation, burning behavior and flame structure) of a new explosive dihydroxylammonium 5,5'-bistetrazole-1,1'-diolate is detailed. Combustion studies have shown that TKX-50 burns slightly faster than HMX and approaches the burning rate of CL-20. The combustion of TKX-50 has been shown to obey mechanism with the leading reaction in the condensed phase. The rates of TKX-50 decomposition in both solid and liquid phases proved to be slightly higher than the corresponding rates of decomposition of RDX. Decomposition of TKX-50 is determined by decomposition of free hydroxylamine formed in the reaction of dissociation of the salt. An intermediate decomposition product is ammonium salt of 5,5'-bis (2-hydroxytetrazole), which further decomposes in the second stage at elevated temperatures. The enthalpy of formation of TKX-50 has been measured with the help of bomb calorimetry, however the resulting value is quite different from the enthalpy reported earlier. (C) 2015 Elsevier B.V. All rights reserved. [ DOI ]
Dihydroxylammonium 5,5’-bistetrazole-1,1’-diolate (tkx-50): Physico-chemical properties and mechanism of thermal decomposition and combustion / V. P. Sinditskii, S. A. Filatov, V. I. Kolesov et al. // "Theory and practice of energetic materials" Proceedings of the 2015 International Autumn Seminar on Propellants, Explosives and Pyrotechnics, Qingdao, Shandong, China. — Vol. 11. — China: China, 2015. — P. 221–233.
Termochemistry of salts of 5,5’-azotetrazole with nitrogenous bases / V. I. Kolesov, K. O. Kapranov, L. E. Levshenkova et al. // Proceedings of 18th International Seminar "New Trends in Research of Energetic Materials". — Vol. 2. — University of Pardubice Pardubice, Czech Republic, 2015. — P. 638–645.
Дигидроксиламмоний 5,5'-бистетразол-1,1'-диолат (tkx-50): прорыв или ошибка? / В. П. Синдицкий, С. А. Филатов, В. И. Колесов и др. // Горение и взрыв. — 2015. — Т. 8, № 2. — С. 186–194.
Определение термохимических характеристик калиевой соли динитроацетонитрила / А. В. Костина, Е. В. Филатова, Д. И. Патрикеев, В. И. Колесов // Успехи в химии и химической технологии. — 2015. — Т. 29, № № 8 (167). — С. 42–44.
Термические и термодинамические свойства солей 5,5'-азотетразола / В. П. Синдицкий, А. И. Левшенков, В. И. Колесов и др. // Труды Всероссийской научно- технической конференции "Успехи специальной химии и химической технологии", посвященной 80-летнему Юбилею ИХТФ, 18-20 ноября 2015, РХТУ / Под ред. В. В. Серушкин, В. П. Синдицкий. — Дели плюс Москва, 2015. — С. 174–180.
Organic explosive peroxides of acetone: enthalpies of formation / V. P. Sinditskii, V. I. Kolesov, V. Y. Egorshev et al. // Proceedings of the 17th International seminar "New Trends in Research of Energetic Materials". — Vol. 2. — University of Pardubice Pardubice, Czech Republic, 2014. — P. 963–972.
Thermochemistry of cyclic acetone peroxides / V. P. Sinditskii, V. I. Kolesov, V. Y. Egorshev et al. // Thermochimica Acta. — 2014. — Vol. 585. — P. 10–15. [ DOI ]
Термохимия солей 5,5’-азотетразола с азотистыми основаниями / В. И. Колесов, К. О. Капранов, А. И. Левшенков, Л. Е. Левшенкова // Материалы VII Всероссийской конференции "Энергетические конденсированные системы". — Черноголовка – Дзержинский, 2014. — С. 170–173.
Термохимия циклических пероксидов ацетона / В. П. Синдицкий, В. И. Колесов, В. Ю. Егоршев и др. // Материалы VII Всероссийской конференции "Энергетические конденсированные системы". — Черноголовка – Дзержинский, 2014. — С. 192–195.
Капранов К. О., Колесов В. И. Определение теплоты сгорания и энтальпии образования некоторых производных тетразина // Успехи в химии и химической технологии. — 2012. — Т. 26. — С. 38–42.
Колесов В. И., Капранов К. О., Рудаков Г. Ф. Определение теплоты сгорания и энтальпии образования некоторых производных тетразина // Материалы VI Всероссийской конференции Энергетические конденсированные системы 14-17 ноября. — Черноголовка: ИПХФ РАН, 2012. — С. 368–371.
Combustion peculiarities of adn and adn-based mixtures / V. P. Sinditskii, A. E. Fogelzang, V. Y. Egorshev et al. // INTERNATIONAL JOURNAL OF ENERGETIC MATERIALS AND CHEMICAL PROPULSION. — 2002. — Vol. 5, no. 1-6. — P. 502–512. The present paper is devoted to a detailed analysis of the effect of additives, material of the surrounding shell, and the pellet cross-section size on the ammonium dinitramide (ADN) combustion peculiarities. A mechanism has been proposed to explain the influence of small amounts of different substances added to ADN on its combustion behavior and the low-pressure limit of self-sustained burning. The temperature distribution in the ADN combustion wave has been measured in the 0.04-4.1 MPa pressure range using thin tungsten-rhenium thermocouples. The temperature profiles has revealed the two-zone structure of the ADN gas flame. The first flame includes the complete oxidation of NH3. In the second flame, the complete thermodynamic heat release is attained. The surface temperature has been shown to be defined by the dissociation reaction of ammonium nitrate (AN) formed in the initial stage of ADN decomposition and accumulated in the condensed phase. The temperature just above the surface is also controlled by the dissociation reaction occurring at the surface of small droplets. A distinctive feature of redox reactions in both condensed and first flame zone consists in that one NH3 molecule is enough to reduce the most reactive radical-oxidizers, OH and NO2, produced in decomposition of one ADN molecule. Any fuel additives to ADN, therefore, can little affect the chemistry in the condensed zone and first flame. The observed combustion behavior of ADN mixtures with paraffin wax, water, and ammonium hydroxide solution is in line with the above reasoning. [ DOI ]
Thermal decomposition and combustion of 2-methyl-5-nitrotetrazole / V. I. Kolesov, V. P. Sinditskii, V. Y. Egorshev et al. // Proc. 32th Inter. Ann.Conference of ICT. — Karlsruhe, FRG, 2001. — P. 117–1–117–11.
Combustion mechanism of tetrazole derivatives / V. P. Sinditskii, V. Y. Egorshev, A. E. Fogelzang et al. // Chemical Physics Reports. — 2000. — Vol. 18, no. 8. — P. 1569–1583. Burning of tetrazole and 5-chlorotetrazole and temperature distribution in the combustion wave are studied. The basic peculiarity of tetrazole burning is shown to consist in that in samples with no oxidizer the combustion products contain stable high-energy nitrite derivatives rather than equilibrium adiabatic species. As a result, only part of the energy stored in the energetic material is released. Although the decomposition reactions are rare controlling steps in the combustion mechanism of these compounds, they turn out other than those controlling thermal decomposition at temperatures between 150 and 250 degrees C. It is revealed that tetrazole bums in an unusual regime in which the surface temperature undergoes cyclic variations. The process underlying this phenomenon is periodical build-up of a decomposition product in the surface layer. The boiling/decomposition point of this product is much higher than the tetrazole boiling point. The layer is periodically removed to clean the burning surface.
Effect of molecular structure on combustion of polynitrogen energetic materials / V. P. Sinditskii, A. E. Fogelzang, V. Y. Egorshev et al. // Solid Propellant Chemistry, Combustion, and Motor Interior Ballistics. — Progress in Astronautics and Aeronautics. — United States: United States, 2000. — P. 99–128. [ DOI ]
Механизм горения производных тетразола / В. П. Синдицкий, В. Ю. Егоршев, А. Е. Фогельзанг и др. // Химическая физика. — 1999. — Т. 18, № 8. — С. 87–94.
Combustion behavior and flame structure of ammonium dinitramide / A. E. Fogelzang, V. P. Sinditskii, V. Y. Egorshev et al. // Proc 28th International Annual Conferenze of ICT , Karlsruhe (FRG). — Karlsruhe (FRG), 1997. — P. 99–1–99–14.
Combustion of 5-aminotetrazole salts / V. P. Sinditskii, A. E. Fogelzang, A. I. Levshenkov et al. // Proc. Twenty-first International Pyrotechnische Seminar. Moscow, 1995. — Moscow, 1995. — P. 762–773.
Combustion of ammonium and hydrazine azides / A. E. Fogelzang, V. Y. Egorshev, V. P. Sinditsky, V. I. Kolesov // Combustion and Flame. — 1992. — Vol. 90, no. 3-4. — P. 289–294.
