The burning characteristics of stoichiometric ratio azodicarbonamide (ADCA)/ammonium nitrate (AN) mixture,together with those of ADCA/AN/CuO mixtures, were studied. From chemical equilibrium calculation, the linear burning rate test, the rate-of-pressure-rise test, and the temperature history test, the following conclusions were obtained : (1) the calculated values of adiabatic flame temperature and heat of explosion decreased with an increase in CuO content ; (2) ADCA / AN mixture burned readily under 0.1 MPa N2 atmosphere, showing relatively good ignitability ; (3)the addition of CuO accelerated the linear burning rate and also generally decreased the pressure exponent of Vieille's equation as compared to ADCA/AN mixture, while it also accelerated the rate-of-pressure-rise. Its CuO 10 % and 20 % mixtures were higher in the rate-of-pressure-rise as compared to guanidinium nitrate (GN) / strontium nitrate (SrN) / basic copper nitrate (BCN) mixture that is put into practical use ; (4) increasing the amount of CuO reduced the thickness of the condensed phase and lowered the burning surface temperature. In the condensed phase reaction layer, it is suggested that CuO accelerates the thermal decomposition reaction.
硝酸アンモニウム(AN)は自動車エアバッグ用ガス発生剤の酸化剤として注目されている。 本研究では,燃料として,工業的に発泡剤として多く使われているアゾジカルボンアミド(ADCA)を用いた。 化学量論比でADCA / AN混合物を調整し,また,燃焼特性を高めるために,ANの分解触媒として知られている酸化銅(II)(CuO)を加えた。 化学平衡計算,線燃焼速度試験,圧力上昇速度試験,温度履歴試験を行い,実験結果から(1)〜(4)の結論が得られた。 (1)化学平衡計算から,CuO添加量の増加に伴い,断熱火炎温度は低下していき,爆発熱も同様の結果が得られた。 (2)ADCA / AN混合物は1.0 MPa, N2の雰囲気下でニクロム線の通電により,着火は容易であった。 (3)CuOを添加することにより,線燃焼速度は増加し,圧力指数は減少した。また,CuO 10%及び20%添加の混合物においては,実用化されている硝酸グアニジン(GN)/硝酸ストロンチウム(SrN)/塩基性硝酸銅(BCN)混合物よりも圧力上昇速度が高くなった。 (4)CuOの添加量を多くするに従い,燃焼表面温度が低下して凝縮相の厚さが減少し,凝縮相反応層において,CuOが反応を促進させていることが考えられた。
azodicarbonamide, copper (II) oxide, rate-of-pressure-rise, temperature profile, condensed phase