Energy capabilities of some pentazole salts as components of model composite solid propellants

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

The energy capabilities of five pentazole salts as fillers for composite solid propellants (СSP) were studied. Of these, only hydroxylammonium pentazolate (IV) turned out to be a relatively good component for creating model СSPs. Compound IV is superior to HMX in terms of Ief(3) both in a binary composition with an active binder and in similar compositions with the addition of AP, ADN or Al. Lithium, ammonium, hydrazinium and 1,4,5-triaminotetrazolium pentazolates are inferior to HMX as the main filler for CSP.

Full Text

Restricted Access

About the authors

I. N. Zyuzin

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian academy of sciences

Author for correspondence.
Email: zyuzin@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

I. Y. Gudkova

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian academy of sciences

Email: zyuzin@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

D. B. Lempert

Federal Research Center of Problems of Chemical Physics and Medicinal Chemistry, Russian academy of sciences

Email: zyuzin@icp.ac.ru
Russian Federation, Chernogolovka

References

  1. I.Yu. Gudkova, I.N. Zyuzin, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 14 (2), 302 (2020). https://doi.org/10.1134/S1990793120020062
  2. I.N. Zyuzin, I.Yu. Gudkova, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 14 (5), 804 (2020). https://doi.org/10.1134/S1990793120050140
  3. I.N. Zyuzin, I.Yu. Gudkova, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 15 (4), 611 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121040138
  4. I.N. Zyuzin, V.M. Volochov, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 15 (5), 810 (2021). https://doi.org/10.1134/S1990793121050109
  5. I.N. Zyuzin, I.Yu. Gudkova, D.B. Lempert. J. Phys. Chem. B 16 (1), 58 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122010067
  6. I.Yu. Gudkova, I.N. Zyuzin, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 16 (5), 902 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122050141
  7. I.N. Zyuzin, I.Yu. Gudkova, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 16 (6), 1117 (2022). https://doi.org/10.1134/S1990793122060240
  8. I.N. Zyuzin, I.Yu. Gudkova, D.B. Lempert. Russ. J. Phys. Chem. B 17 (3), 710 (2023). https://doi.org/10.1134/S1990793123030156
  9. Gao H., Zhang Q., J.M. Shreeve. J. Mater. Chem. A 8, 4193 (2020). https://doi.org/10.1039/C9TA12704F
  10. Piao He, Jian-Guo Zhang, Xin Yin, Jin-Ting Wu, Le Wu, Zun-Ning Zhou, and Tong-Lai Zhang, Chem. A Eur. J. 22 7670 (2016). https://doi.org/10.1002/chem.201600257
  11. R.P. Singh, R.D. Verma, D.T. Meshri, J.M. Shreeve, Angew. Chem. Int. Ed. 45, 3584 (2006). https://doi.org/10.1002/anie.200504236
  12. Guanglei Li, Haifeng Huang, Jun Yang, and Hongzhen Duan. Chin. J. Org. Chem. 41, 1466 (2021). https://doi.org/10.6023/cjoc202009019
  13. Le Pei, Chang-peng Xie, PingYin. Energetic Materials Frontiers 2, 306 (2021). https://doi.org/10.1016/j.enmf.2021.11.003
  14. Jin-Ting Wu, Jin Xu, Wei Li, and Hong-Bo Li, Propellants, Explos., Pyrotech. 45, 536 (2020). https://doi.org/10.1002/prep.201900333
  15. V.P. Sinditskii, V.V. Serushkin, V.I. Kolesov. Propellants Explos. Pyrotech. 46, 1504. https://doi.org/10.1002/prep.202100173
  16. D. Fischer, T.M. Klapotke, D.G. Piercey, J. Stierstorfer. Chem. Eur. J. 19, 4602 (2013). https://doi.org/10.1002/chem.201203493
  17. N. Fischer, D. Fischer, T.M. Klapotke, D.G. Piercey, J. Stierstorfer. J. Mater. Chem. 22, 20418 (2012). https://doi.org/10.1039/C2JM33646D
  18. P. Yin, J. Zhang, L.A. Mitchell, D.A. Parrish, J.M. Shreeve. Angew. Chem. Int. Ed. 55, 12895 (2016). https://doi.org/10.1002/anie.201606894
  19. Y. Liu, G. Zhao, Y. Tang, J. Zhang, Lu Hu, G.H. Imler, D.A. Parrish, J.M. Shreeve. J. Mater. Chem. A 7, 7875 (2019). https://doi.org/10.1039/c9ta01717h
  20. C. Bian, W. Feng, Q. Lei, H. Huang, X. Li, J. Wang, C. Li, Z. Xiao. Dalton Trans. 49, 368 (2020). https://doi.org/10.1039/c9dt03829a
  21. L. Hu, P. Yin, G. Zhao, C. He, G.H. Imler, D.A. Parrish, H. Gao, J.M. Shreeve. J. Am. Chem. Soc. 140, 15001 (2018). https://doi.org/10.1021/jacs.8b09519
  22. A.A. Voronin, S.P. Balabanova, I.V. Fedyanin, A.M. Churakov, A.N. Pivkina, Yu.A. Strelenko, M.S. Klenov, V.A. Tartakovsky, Molecules 27, 6287 (2022). https://doi.org/10.3390/molecules27196287
  23. A.A. Voronin, I.V. Fedyanin, A.M. Churakov, A.N. Pivkina, N.V. Muravyev, Yu A. Strelenko, M.S. Klenov, D.B. Lempert, V.A. Tartakovsky. ACS Appl. Energy Mater. 3, 9401 (2020). https://doi.org/10.1021/acsaem.0c01769
  24. Chong Zhang, Chengguo Sun, Bingcheng Hu, Chuanming Yu, Ming Lu. Science 355, 374 (2017). https://doi.org/10.1126/science.aah3840
  25. Yuangang Xu, Qian Wang, Cheng Shen, Qiuhan Lin, Pengcheng Wang, Ming Lu. Nature 549, 78 (2017). https://doi.org/10.1038/nature23662
  26. Chen Yang, Chong Zhang, Zhansheng Zheng, Chao Jiang, Jun Luo, Yang Du Bingcheng Hu, Chengguo Sun, K.O. Christe. J. Am. Chem. Soc. 140, 16488 (2018). https://doi.org/10.1021/jacs.8b05106
  27. Yuangang Xu, Lili Tian, Dongxue Li, Pengcheng Wang, Ming Lu. J. Mater. Chem. A, 7, 12468 (2019). https://doi.org/10.1039/C9TA01077G
  28. Sicheng Liao, Zhiyu Zhou, Kangcai Wang, Yunhe Jin, Jin Luo, Tianlin Liu, Energetic Materials Frontiers 1, 172 (2020). https://doi.org/10.1016/j.enmf.2020.10.001
  29. Ru-jing Yu, Yu-ji Liu, Wei Huang, Yong-xing Tang. Energetic Materials Frontiers 4, 63 (2023). https://doi.org/10.1016/j.enmf.2022.05.002
  30. Yuangang Xu, Lujia Ding, Feng Yang, Dongxue Li, Pengcheng Wang, Qiuhan Lin, Ming Lu. Chem. Eng. J. 429, 132399 (2022). https://doi.org/10.1016/j.cej.2021.132399
  31. Pengcheng Wang, Yuangang Xu, Qiuhan Lin, Ming Lu. Chem. Soc. Rev. 47, 7522 (2018). https://doi.org/10.1039/C8CS00372F
  32. Yuyang Yao, Qiuhan Lin, Xinli Zhou, Ming Lu. FirePhysChem 1, 33 (2021). https://doi.org/10.1016/j.fpc.2021.02.001
  33. A.L. Vereshchagin. South Siberian Scientific Bulletin [in Russian], Iss. 2(48), 9 (2023). https://doi.org/10.25699/SSSB.2023.48.2.019
  34. D.B. Lempert. Chin. J. Explos. Propel. 38 (4), 1 (2015). https://doi.org/10.14077/j.issn.1007-7812.2015.04.001
  35. G.N. Nechiporenko D.B. Lempert. Khim. Fiz., 17 (10), 93 (1998).
  36. R. Meyer, J. Kohler, A. Homburg. Explosives, Wiley-VCH, Weinheim, 7th edn (2016).
  37. B.G. Trusov. Program System TERRA for Simulation Phase and Thermal Chemical Equilibrium, XIV Intern. Symp. on Chemical Thermodynamics, St-Petersburg, 483 (2002).
  38. G. Pavlovets, V. Tsutsuran. Physical and Chemical Properties of Powders and Rocket Propellants (Ministry of Defense, Moscow, 2009) [in Russian].
  39. D.B. Lempert, G.N. Nechiporenko, G.B. Manelis. Centr. Eur. J. Energ. Mater., 3 (4), 73 (2006).
  40. Xiang Chen, Chenguang Zhu, Bingcheng Hu, Chong Zhang, Propellants Explos. Pyrotech., 49, e202300141 (2024). https://doi.org/10.1002/prep.202300141
  41. D.B. Lempert, G. N. Nechiporenko, G.P. Dolganova. Khim. Fizika 17 (7), 87 (1998).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Structural formulas of pentazolates I–V: I — lithium; II — ammonium; III — hydrazinium; IV — hydroxylammonium; V — 1,4,5-triaminotetrazolium.

Download (30KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Dependence of the value of Ief(3) of the compositions “compounds I–V or HMX + AC + PHA” on the proportion of PHA in the mixed filler with a volume content of the active binder of 18%.

Download (52KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Dependence of the value of Ief(3) of the compositions “compounds I–V or HMX + AC + ADNA” on the proportion of ADNA in the mixed filler with a volume content of the active binder of 18%.

Download (48KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Dependence of I *ef(3) of the “compounds I–V or HMX + Al” compositions on the proportion of Al in the mixed filler with a volume content of the active binder of 18%.

Download (52KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2025 Russian Academy of Sciences

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».