B ve AI katkılı RDX türü patlayıcıların termodinamik özelliklerinin incelenmesi

Abstract

Kimyasal patlayıcıların performansını artırmak için uygulanan yöntemlerden biri patlayıcıya metal veya ametal katkı yapmaktır. Katkı fiziksel bir karışım olarak yapılabileceği gibi atomik düzeyde ana moleküle katkı atomlarının bağlanmasıyla da yapılabilir. Alüminyum ve Bor gibi birçok madde ile fiziksel olarak belli oranlarda karıştırılan patlayıcıların performans analizleri literatürde mevcuttur. Molekül bazında kimyasal bağlama yoluyla yapılan katkının performansa etkisinin incelendiği çalışma sayısı ise kısıtlıdır. Bu çalışmada RDX molekülüne Al ve B katkısı yapılarak patlayıcının patlama hızı, patlama basıncı gibi termodinamik özelliklerinde ve patlayıcı performansında meydana gelen değişimler incelenerek sonuçlar katkısız RDX ile karşılaştırılmıştır. Al ve B bağlı RDX moleküllerinin özeliklerinin hem birbirleriyle hem de saf RDX molekülünün özellikleriyle karşılaştırılması yapılarak bu alanda literatürdeki eksikliklerden biri giderilmiştir. Çalışmada tüm hesaplamalar bilgisayar ortamında simüle edilmiş, kimyasal hesaplamalar Yoğunluk İşlevsel Kuramı (Density Functional Theory) kullanılarak Spartan'14 paket programıyla, matematiksel hesaplamalar ise Mathematica 08 programıyla yapılmış, grafiklendirmeler için GnuPlot ve Gimp programlarından yararlanılmıştır.

One of the methods used to improve the performance of chemical explosives is to add metal or ametal to the explosive. The doped can be made as a physical mixture or by attaching doped atoms to the main molecule at the atomic level. Performance analyzes of explosives mixed physically with certain substances such as aluminum and boron are available in the literature. The number of studies examining the effect of chemical bond-based contribution on the molecular basis is limited. In this study, Al and B contributions were made to the RDX molecule to investigate the changes in the thermodynamic properties of the explosive such as explosion speed and pressure, then the results were compared with RDX. One of the deficiencies in the literature has been addressed by comparing the properties of the Al and B bound RDX molecules with those of both the RDX molecule and the pure RDX molecule. In the study, all calculations were simulated in computer environment, chemical calculations were done with Spartan'14 package program using Density Functional Theory, mathematical calculations were made with Mathematica 08 program, and GnuPlot and Gimp programs were used for graphical analysis.