Причина увеличения скорости горения порошковой смеси $\mathrm{Ti}+\mathrm{C}$ при разбавлении медью

Впервые выполнено сравнительное исследование горения порошковых и гранулированных смесей $\mathrm{Ti} +\mathrm{C}$, $(\mathrm{Ti} +\mathrm{C})+20\%\mathrm{Cu}$ с гранулами разного размера при варьировании размера частиц титана от $31$ до $142$ мкм. Обнаружено, что скорость горения порошковой смеси $(\mathrm{Ti} +\mathrm{C})+20\%\mathrm{Cu}$ выше, чем смеси $\mathrm{Ti} +\mathrm{C}$, несмотря на более низкую температуру горения.
Использование теории “безгазового” горения для определения кинетических параметров процесса по скорости горения порошковой смеси приводит к отрицательному значению кажущейся энергии активации, что показывает неприменимость традиционного подхода.
Результаты объяснены в рамках конвективно-кондуктивной модели горения тормозящим влиянием примесных газов, выделяющихся при прогреве частиц компонентов перед фронтом горения. С использованием значений скорости горения гранулированных смесей с гранулами размером $0.6\div1.7$ мм рассчитана скорость горения вещества гранул, т. е. скорость горения порошковой смеси, в которой нивелировано влияние примесных газов. Отношение скоростей горения вещества внутри гранул и порошковых образцов определяет меру влияния примесного газовыделения на скорость горения порошковой смеси.