پيش‌بيني عملكرد انفجاري نانوكامپوزيت RDX+Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 با استفاده از شبيه‌سازي‌هاي ديناميك مولكولي واكنشي

نانوترميت‌ها به دليل سرعت واكنش سريع، راندمان آزادسازي انرژي و عملكرد انفجاري به بسيار بالا، موضوع اميدواركننده‌اي در صنعت هستند. اكسيدهاي تك‌فلزي به‌عنوان اكسيدان‌هاي نانوترميت به‌طور گسترده‌اي بررسي شدند، اما اين مواد با اجزاي اسيدي پيشرانه‌هاي جامد سازگاري كمي دارند كه اين موضوع نياز به جايگزين‌هاي بهتر را آشكار مي‌كند. در مقايسه با اكسيدهاي تك‌فلزي، اكسيدهاي فلزي كامپوزيتي داراي خواص منحصربه‌فرد خاصي شامل ساختارهاي فضايي ويژه، مقاومت در مقابل محيط اسيدي و بازي، نقص شبكه فراوان، عملكرد كاتاليزوري فوق‌العاده و آزادسازي گرماي بالا در واكنش ترميتي هستند كه اين ويژگي‌ها ممكن است اثرات قابل‌ملاحظه‌اي بر عملكرد احتراقي مواد نانوكامپوزيت‌هاي پرانرژي داشته باشند. هدف اصلي در اين پژوهش، بررسي اثرات نانوترميت Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 براي اولين‌بار بر خواص تركيب هگزوژن (RDX) است. بنابراين، در اين پژوهش با استفاده از شبيه‌سازي ديناميك مولكولي تأثير نانوترميت Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 بر خواص انفجاري تركيب RDX به‌عنوان يكي از رايج‌ترين مواد پرانرژي، بر اساس ميدان نيروي واكنشي، بررسي شده است. نتايج نشان دادند كه حضور نانوترميت Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 به‌طور قابل‌ملاحظه‌اي انرژي فعال‌سازي، فشار انفجار و سرعت انفجار تركيب RDX را كاهش مي‌دهد، زيرا نانوترميت Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 به تشكيل كمتر محصولات گازي، منجر مي‌شود. بااين‌وجود، دماي انفجار نانوكامپوزيت RDX+Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 نسبت به تركيب RDX خالص به‌دليل آزادسازي انرژي بالا هنگام تشكيل محصولات نانوترميت Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4، بالاتر است. پارامترهاي انرژي فعال‌سازي، فشار انفجار، دماي انفجار و سرعت انفجار به‌دست‌آمده از شبيه‌سازي ديناميك مولكولي براي تركيب RDX خالص از مقادير kJ/mol 100.76، GPa 28.94، K 2723.62 و m/s 7560.16 به‌ترتيب براي نانوكامپوزيت RDX+Al+Zn0.5Co0.5Fe2O4 به مقادير kJ/mol 65.50، GPa 27.14، m/s 7389.74 و K 3138.51 تغيير مي­ كنند.