Сотрудники Научного центра мирового уровня «Новые материалы специального назначения» Томского государственного университета (ТГУ) нашли способ улучшить порошок из сплава алюминия и магния для пиротехнических изделий.
В пиротехнике металлические порошки играют роль двигателя: при сгорании они выделяют огромное количество энергии. Чем качественнее порошок, тем ярче горит осветительный состав и стабильнее работает тепловой генератор.
Исследователи работали со сплавом Al-Mg. Алюминий дает высокую теплоту сгорания, магний — низкую температуру воспламенения и высокую скорость горения. Вместе они дешевле и экологичнее многих альтернатив. Но даже хороший состав можно улучшить. Исследователи обработали порошок в планетарной мельнице: частицы соударялись, деформировались, измельчались и перемешивались. В результате эффективность материала выросла почти на 50%.
Серия экспериментов показала: механическая обработка измельчает частицы и делает их более однородными — это важно для равномерного горения. Химический состав почти не ухудшается, активный металл сохраняет энергоемкость. Порошок приобретает более низкую температуру воспламенения по сравнению с чистым алюминием. Однако слишком долгая обработка приводит к слипанию частиц — материал теряет свойства.
Полученные результаты открывают прямой путь к созданию новых пиротехнических составов с управляемыми характеристиками. Механически обработанные порошки Al-Mg могут найти применение в осветительных и трассирующих составах, где важны яркость и стабильность горения, а также в тепловых генераторах и зажигательных составах
Теперь свойства материала можно контролировать и адаптировать под конкретные задачи. Вместо эмпирического подбора составов ученые получают инструмент для инженерного проектирования — создания материала с заранее заданными характеристиками. Работа представлена на международном семинаре в Италии и вызвала интерес у коллег из США, Франции и Китая.
Ранее Наука Mail писала о том, как определяют безопасность пиротехники.