Nano-thermite
नैनो-थर्माइट या सुपर-थर्माइट एक मेटास्टेबल इंटरमॉलिक्यूलर कम्पोजिट (एम. आई. सी.) है जो 100 नैनोमीटर से कम के अपने मुख्य घटकों, एक धातु और एक धातु ऑक्साइड के कण आकार की विशेषता है। यह उच्च और अनुकूलन योग्य प्रतिक्रिया दरों की अनुमति देता है। नैनो-थर्माइट्स में एक ऑक्सीडाइज़र और एक कम करने वाला एजेंट होता है, जो नैनोमीटर पैमाने पर अंतरंग रूप से मिश्रित होते हैं। नैनो-थर्मिक सामग्री सहित एम. आई. सी. एक प्रकार की प्रतिक्रियाशील सामग्री है जिसकी जांच सैन्य उपयोग के साथ-साथ प्रणोदक, विस्फोटक और आतिशबाजी से जुड़े सामान्य अनुप्रयोगों के लिए की जाती है। जो बात एम. आई. सी. को पारंपरिक थर्माइट्स से अलग करती है, वह यह है कि ऑक्सीडाइज़र और एक कम करने वाला एजेंट, आम तौर पर आयरन ऑक्साइड और एल्यूमीनियम, अत्यंत महीन पाउडर (नैनोकणों) के रूप में होते हैं। यह माइक्रोमीटर आकार के पाउडर थर्माइट के सापेक्ष प्रतिक्रियाशीलता को नाटकीय रूप से बढ़ाता है। चूंकि पारंपरिक थर्मिट्स की जलने की दर को धीमा करने वाले जन परिवहन तंत्र इन पैमानों पर इतने महत्वपूर्ण नहीं हैं, इसलिए प्रतिक्रिया बहुत तेजी से आगे बढ़ती है। संभावित उपयोग ऐतिहासिक रूप से, पारंपरिक थर्माइट्स के लिए आतिशबाजी या विस्फोटक अनुप्रयोग उनकी अपेक्षाकृत धीमी ऊर्जा रिलीज दर के कारण सीमित रहे हैं। चूँकि नैनोथर्माइट प्रतिक्रियाशील कणों से बनाए जाते हैं जिनकी निकटता परमाणु पैमाने तक पहुँचती है, इसलिए ऊर्जा छोड़ने की दर कहीं अधिक होती है। एम. आई. सी. या सुपर-थर्माइट आमतौर पर सैन्य उपयोग, प्रणोदक, विस्फोटक, आग लगाने वाले उपकरणों और आतिशबाजी के लिए विकसित किए जाते हैं। नैनो-आकार की सामग्रियों के सैन्य अनुप्रयोगों में अनुसंधान 1990 के दशक की शुरुआत में शुरू हुआ। उनकी अत्यधिक बढ़ी हुई प्रतिक्रिया दर के कारण, अमेरिकी सेना द्वारा पारंपरिक विस्फोटकों की तुलना में कई गुना अधिक शक्तिशाली नए प्रकार के बम विकसित करने के उद्देश्य से नैनो-थर्मिक सामग्री का अध्ययन किया जा रहा है। नैनोएनर्जेटिक सामग्री पारंपरिक ऊर्जावान सामग्री की तुलना में अधिक ऊर्जा का भंडारण कर सकती है और इस ऊर्जा को छोड़ने के लिए नए तरीकों से उपयोग किया जा सकता है। थर्मोबैरिक हथियार नैनोएनर्जेटिक सामग्री का एक संभावित अनुप्रयोग है। प्रकार कई संभावित ऊष्मागतिकीय रूप से स्थिर ईंधन-ऑक्सीकारक संयोजन हैं। उनमें से कुछ हैंः एल्यूमीनियम-मोलिब्डेनम (VI) ऑक्साइड एल्यूमीनियम-तांबा (II) ऑक्साइड एल्यूमीनियम-लोहा (II, III) ऑक्साइड एंटीमनी-पोटेशियम परमैंगनेट एल्यूमीनियम-बिस्मथ (III) ऑक्साइड एल्यूमीनियम-टंगस्टन (VI) ऑक्साइड हाइड्रेट एल्यूमीनियम-फ्लोरोपॉलिमर (आमतौर पर विटॉन) टाइटेनियम-बोरॉन (टाइटेनियम डाइबोराइड में जलता है, जो इंटरमेटेलिक कंपोजिट नामक यौगिकों के एक वर्ग से संबंधित है)। सैन्य अनुसंधान में, एल्यूमीनियम-मोलिब्डेनम ऑक्साइड, एल्यूमीनियम-टेफ्लॉन और एल्यूमीनियम-कॉपर (II) ऑक्साइड पर काफी ध्यान दिया गया है। परीक्षण की गई अन्य रचनाएँ नैनोसाइज़्ड आरडीएक्स और थर्मोप्लास्टिक इलास्टोमर्स पर आधारित थीं। पी. टी. एफ. ई. या अन्य फ्लोरोपॉलिमर का उपयोग रचना के लिए एक बंधनक के रूप में किया जा सकता है। एल्यूमीनियम के साथ इसकी प्रतिक्रिया, मैग्नीशियम/टेफ्लॉन/विटॉन थर्माइट के समान, प्रतिक्रिया में ऊर्जा जोड़ती है। सूचीबद्ध संरचनाओं में से, पोटेशियम परमैंगनेट के साथ दबाव दर सबसे अधिक है। नैनोएनर्जेटिक सामग्री तैयार करने का सबसे आम तरीका 2 ग्राम से कम मात्रा में अल्ट्रासोनिफिकेशन है। उत्पादन के पैमाने को बढ़ाने के लिए कुछ शोध विकसित किए गए हैं। इन सामग्रियों की बहुत उच्च इलेक्ट्रोस्टैटिक निर्वहन (ई. एस. डी.) संवेदनशीलता के कारण, उप 1 ग्राम स्केल वर्तमान में विशिष्ट हैं। उत्पादन नैनो एल्यूमीनियम, या अल्ट्रा फाइन ग्रेन (यू. एफ. जी.) एल्यूमीनियम, पाउडर अधिकांश नैनो-उष्मीय सामग्रियों का एक प्रमुख घटक हैं। इस सामग्री के उत्पादन की एक विधि गतिशील गैस-चरण संघनन विधि है, जिसका नेतृत्व लॉस एलामोस राष्ट्रीय प्रयोगशाला में वेन डेनन और स्टीव सोन ने किया है। नौसेना सतह युद्ध केंद्र के भारतीय प्रमुख प्रभाग में विधि के एक प्रकार का उपयोग किया जा रहा है। उत्पादन के लिए एक अन्य विधि इलेक्ट्रोथर्मल संश्लेषण है, जिसे नोवासेंट्रिक्स द्वारा विकसित किया गया है, जो एल्यूमीनियम को वाष्पीकृत करने के लिए एक स्पंदित प्लाज्मा चाप का उपयोग करता है। गतिशील गैस-चरण संघनन और विद्युत-तापीय संश्लेषण प्रक्रियाओं द्वारा बनाए गए चूर्ण अप्रभेद्य हैं। उत्पादन का एक महत्वपूर्ण पहलू दसियों नैनो-मीटर रेंज में आकार के कणों का उत्पादन करने की क्षमता है, साथ ही कण आकारों के सीमित वितरण के साथ। 2002 में, नैनो आकार के एल्यूमीनियम कणों के उत्पादन के लिए काफी प्रयास की आवश्यकता थी, और सामग्री के लिए वाणिज्यिक स्रोत सीमित थे। लॉरेंस लिवरमोर राष्ट्रीय प्रयोगशाला में रैंडल सिम्पसन, अलेक्जेंडर गैश और अन्य लोगों द्वारा विकसित सोल-जेल विधि का एक अनुप्रयोग, नैनो-संरचित समग्र ऊर्जावान सामग्री के वास्तविक मिश्रण बनाने के लिए उपयोग किया जा सकता है। प्रक्रिया के आधार पर, विभिन्न घनत्व वाले एम. आई. सी. का उत्पादन किया जा सकता है। अत्यधिक छिद्रपूर्ण और समान उत्पादों को अति-महत्वपूर्ण निष्कर्षण द्वारा प्राप्त किया जा सकता है। इग्निशन सभी विस्फोटकों की तरह, नियंत्रण में अनुसंधान लेकिन सरलता नैनोस्केल विस्फोटकों में अनुसंधान का एक लक्ष्य रहा है। कुछ को लेजर दालों से प्रज्वलित किया जा सकता है। एम. आई. सी. की सीसे के संभावित प्रतिस्थापन के रूप में जांच की गई है (जैसे। लीड स्टैफनेट, लीड एज़ाइड) पर्क्यूशन कैप और इलेक्ट्रिक माचिस में। अल-बी2ओ3 पर आधारित रचनाओं का उपयोग किया जाता है। पी. ई. टी. एन. को वैकल्पिक रूप से जोड़ा जा सकता है। एल्यूमीनियम पाउडर को नैनो विस्फोटकों में मिलाया जा सकता है। एल्यूमीनियम में अपेक्षाकृत कम दहन दर और दहन की उच्च एन्थैल्पी होती है। एक थर्माइट प्रतिक्रिया के उत्पाद, जो नैनो-थर्मिक मिश्रण के प्रज्वलन के परिणामस्वरूप होते हैं, आमतौर पर धातु ऑक्साइड और मौलिक धातु होते हैं। प्रतिक्रिया के दौरान प्रचलित तापमान पर, मिश्रण के घटकों के आधार पर उत्पाद ठोस, तरल या गैसीय हो सकते हैं। खतरे पारंपरिक थर्माइट की तरह, सुपर थर्माइट बहुत उच्च तापमान पर प्रतिक्रिया करता है और इसे बुझाना मुश्किल होता है। प्रतिक्रिया खतरनाक पराबैंगनी (यूवी) प्रकाश उत्पन्न करती है, जिसके लिए प्रतिक्रिया को सीधे नहीं देखा जाना चाहिए या विशेष नेत्र सुरक्षा (उदाहरण के लिए, एक वेल्डर का मुखौटा) पहना जाना चाहिए। इसके अलावा, सुपर थर्माइट इलेक्ट्रोस्टैटिक डिस्चार्ज (ई. एस. डी.) के प्रति बहुत संवेदनशील होते हैं। कार्बन नैनोफाइबर के साथ धातु ऑक्साइड कणों को घेरने से नैनोथर्माइट्स को संभालने के लिए सुरक्षित बनाया जा सकता है। थर्मल पाइरोटेक्निक संरचना भी देखें संदर्भ बाहरी लिंक छोटे क्षमता वाले कार्ट्रिज और कार्ट्रिज सक्रिय उपकरणों के लिए अल/के. एम. एन. ओ. 4 मेटास्टेबल इंटरमॉलिक्यूलर कंपोजिट्स के एक सुपर-रिएक्टिव मेटास्टेबल इंटरमॉलिक्यूलर कम्पोजिट फॉर्मूलेशन की संश्लेषण और प्रतिक्रिया नैनोकोम्पोजिट ऊर्जावान सामग्री का प्रदर्शन अल-एमओओ3 पाइरोटेक्निक संरचनाएं आग लगाने वाले हथियार विस्फोटक नैनो कण