< Serge77 - Моя ракетная мастерская >

КАЛЬЦИЕВАЯ КАРАМЕЛЬ

ИСПЫТАНИЯ НА ТЕРМОСТАБИЛЬНОСТЬ

Состав Ca(NO3)2 - сорбит - NaHCO3 60-40-1

1. Быстрый нагрев. Я ложил кусочек топлива на холодную плитку и включал нагрев на максимум. Плитка быстро нагревалась, топливо плавилось, начинало пениться, видимо оспарялась остаточная влага. Потом вспенивание прекращалось, масса желтела, потом сильно темнела в месте соприкосновения с плиткой, после чего вспыхивала вся одновременно с характерным "ПШИК!" Повторный опыт с измерением температуры состава (установка описана ниже) дал температуру вспышки 206С, однако в этом случае термометр явно не успевал за составом и температура топлива в месте соприкосновения с плиткой должна была быть намного выше. Это подтверждается опытом с медленным нагревом.

2. Быстрый нагрев, сравнение с карамелью KNO3-сорбит 65-35. Примерно одинаковые кусочки двух составов одновременно нагревались на противоположных краях плитки. Оба состава вели себя практически одинаково, но первая вспыхнула кальциевая карамель, а калиевая немного позже, чуть больше обуглившись. Звук от вспышек был одинаковый.

3. Медленный нагрев. Этот опыт я провёл с измерением температуры, установка показана на рисунке.

Температура измерялась цифровым термометром.На фотографиях видно, что он не прилегает к составу. Это потому, что съёмка производилась после опыта, когда состав остыл, причём термометр вынимался из горячего топлива и затем вставлялся заново. Во время самого опыта термометр был хорошо смочен топливом и упирался в поверхность плитки.

Скорость нагрева составляла от 2 до 5 градусов в минуту. Топливо пенилось до 200С, оставаясь практически неокрашенным, затем начало желтеть, при 220С стало светло-коричневым, а в месте соприкосновения с плиткой - тёмно-коричневым. При дальнейшем нагреве нижняя часть стала почти чёрной. Поскольку предел измерения термометра равен 260С, я остановился на 253С, после этого охладил состав. Вот как он выглядел:

Первый кадр - на плитке, остальные - на бумаге, вид сверху и снизу. Видно, что состав снизу обуглился.

4. Воспламенение нагретого топлива. Мне очень не понравилось, что состав при самовоспламенении сгорает моментально. Я решил проверить, с какой скоростью он будет гореть при температуре его изготовления. Нагрел на плитке кусочек топлива размером с горошину до 170С, затем поджёг его (я был в очках и перчатках, спичка была закреплена на длинном прутике). Топливо сгорело не моментально, без вспышки. Скорость горения примерно 5-6 мм/с.

Состав Ca(NO3)2 - сорбит - NaHCO3 69-31-1

Это состав с наибольшим удельным импульсом, а значит он должен быть и наиболее чувствительным к нагреванию.

1. Медленный нагрев. Этот опыт я провёл с измерением температуры, как и предыдущий. Скорость нагрева составляла от 2 до 5 градусов в минуту. Топливо пенилось до 200С, оставаясь практически неокрашенным, при 220С начало желтеть, при 230С в месте соприкосновения с плиткой стало тёмно-коричневым. При дальнейшем нагреве нижняя часть стала почти чёрной. Нагревал до 254С, после этого охладил состав. Вид у состава практически такой же, как у предыдущего.

Предварительные выводы: по-видимому, испытанные составы имеют примерно ту же термостабильность, что и стандартная калиевая сорбитовая карамель. Добавка 1% NaHCO3 (пищевая сода) обязательна, т.к. нитрат кальция содержит примеси кислот, что резко понижает термостабильность топлива и повышает опасность нагревания.

Планы: необходимо испытать топливо при нагревании на алюминиевой поверхности, чтобы было ясно, можно ли его готовить в алюминиевой посуде.

19.10.2003 Serge77