Ignition and combustion of pyrophoric iron particles during free fall in air

封面

如何引用文章

全文:

开放存取 开放存取
受限制的访问 ##reader.subscriptionAccessGranted##
受限制的访问 订阅存取

详细

The ignition and combustion of aggregates of pyrophoric iron nanoparticles and their combination during their free fall in the air atmosphere was studied using the method of video recording of motion tracks. The composition and microstructure of combustion products were determined. The possibility of heating iron nanoparticles to the ignition temperature at the stage of oxygen chemisorption on their surface was estimated.

作者简介

S. Vadchenko

Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science, Russian Academy of Sciences

Email: vadchenko@ism.ac.ru
Moscow, Russia

M. Alymov

Merzhanov Institute of Structural Macrokinetics and Materials Science, Russian Academy of Sciences

编辑信件的主要联系方式.
Email: vadchenko@ism.ac.ru
Moscow, Russia

参考

  1. Sergeev G.B. // Russ. Chem. Rev. 2001. V. 70. № 10. P. 809. https://doi.org/10.1070/RC2001v070n10ABEH000671
  2. Huber D.L. // Small. 2005. V. 1. Issue 5. P. 482. https://doi.org/10.1002/smll.200500006
  3. Gromov A.A., Teipel U. Metal Nanopowders: Production, Characterization, and Energetic Applications. N.Y.: John Wiley & Sons, 2014. P. 417. https://doi.org/10.1002/9783527680696
  4. Zarko V.E., Gromov A.A. Energetic Nanomaterials: Synthesis, Characterization, and Application. 1st edition. Publisher: Elsevier, 2016. ISBN: 9780128027103
  5. Berner M.K., Zarko V.E., Talawar M.B. Combust Explos Shock Waves. 2013. V. 49. P. 625. https://doi.org/10.1134/S0010508213060014
  6. Zarko V., Glazunov A. // Nanomaterials. 2020. V. 10(10), 2008. https://doi.org/10.3390/nano10102008
  7. Bouillard J., Vignes A., Dufaud O. et al. // J. Hazard. Mater. 2010. V. 181. № 1–3. P. 873. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2010.05.094
  8. Sundaram D., Yang V., Zarko V.E. // Combustion, Explosion and Shock Waves. 2015. V. 51. № 2. P. 173. https://doi.org/10.1134/S0010508215020045
  9. Hu Z., Boiadjiev V., Thundat T. // Energy Fuels. 2005. V. 19. № 3. 855. https://doi.org/10.1021/ef0496754
  10. Alymov M.I., Vadchenko S.G., Seplyarskii B.S. et al. // Doklady Chemistry. 2020. V. 495. P. 182. https://doi.org/10.1134/S0012500820110014
  11. Alymov M.I., Seplyarskii B.S., Vadchenko S.G. et al.// Russ. J. Phys. Chem. B. 2021. V. 15. №. 2. P. 352. https://doi.org/10.1134/S1990793121020135
  12. Haneda K., Morrish A. // Nature. 1979. V. 282. P. 186.https://doi.org/10.1038/282186a0
  13. Sokolov I., Sharafoutdinov R. // Nuclear and Radiation Safety J. 2018. № 2. P. 1 (in Russian).
  14. Sokolov I.P. // Ibid. 2016. № 1. P. 1 (in Russian).
  15. Mi X., Fujinawa A., Bergthorson J. M. // Combust. and Flame. 2022. V. 240. 112011. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2022.112011
  16. Korshunov A.V.// Bulletin of the Tomsk Polytechnic University. 2011. V. 318. № 3. P. 5 (in Russian).
  17. Gorokhov Y.M. // Soviet Powder Metall. Metal Ceramic. 1964. V. 3. № 1. P. 82. https://doi.org/10.1007/BF00774331
  18. Panahi A., Chang D., Schiemann M. et al. // Appl. Energy Combust. Sci. 2023. V. 13. 100097. https://doi.org/10.1016/j.jaecs.2022.100097
  19. Krietsch A., Scheid M., Schmidt M., Krause U. // J. Loss Prevention Proc. Industries. 2015. V. 36. P. 237. https://doi.org/10.1016/j.jlp.2015.03.016
  20. Korshunov A.V. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2012. V. 6. № 3. P. 368. https://doi.org/10.1134/S1990793112050053
  21. Ivanov V.G., Gavrilyuk O.V. // Combust. Explos. Shock Waves. 1999. V. 35. P. 648. https://doi.org/10.1007/BF02674538
  22. Leshchevich V.V., Penyazkov O.G., Fedorov A.V. et al. // J. Eng. Phys. Thermophys. 2012. V. 85. № 1. P. 148. https://doi.org/10.1007/s10891- 012- 0632- y
  23. Schlöffel G., Eichhorn A., Albers H. et al. // Combust. and Flame. 2010. V. 157. № 3. P. 446. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2009.12.001
  24. Song Q., Cao W., Wei X. et al. // Ibid. 2021. V. 230. 111420. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2021.111420
  25. Ning D., Shoshin Y., J.A. van Oijen et al. // Ibid. 2021. V. 230. P.111424. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2021.111424
  26. Belousova N.S., Glotov O.G., Guskov A.V. // J. Phys.: Conf. Ser. 2019. 1214 012010. https://doi.org/10.1088/1742-6596/1214/1/012010
  27. Glotov O.G. // Uspekhi Fizicheskikh Nauk. 2019. V. 189. № 2. P. 135. https://doi.org/10.3367/UFNr.2018.04.038349
  28. Vignes A., Krietsch A., Dufaud O. et al. // J. Hazard. Mater. 2019. V. 379. № 5. 120767. https://doi.org/10.1016/j.jhazmat.2019.120767
  29. Wang C.M., Baer D.R., Thomas L.E. et al. // J. Appl. Phys. 2005. V. 98. 094308. https://doi.org/10.1063/1.2130890
  30. Alymov M.I., Seplyarskii B.S., Vadchenko S.G. et al. // Mendeleev Commun., 2020. V. 30. P. 380. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2020.05.040
  31. Alymov M. I., Seplyarskii B. S., Vadchenko S. G. et al. // Engineering Phys. 2019. № 10. P. 14 (in Russian). http://dx.doi.org/10.25791/infizik.10.2019.915
  32. Alymov M.I., Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S. et al. // Mendeleev Communications. 2017. V.27. № 5. P. 482. https://doi.org/10.1016/j.mencom.2017.09.017
  33. Logachev I.N., Logachev K.I. Aerodynamic principles of aspiration. St. Petersburg: Khimizdat. 2005 (in Russian).
  34. Arkhipov V.A., Usanina A.S. Movement of aerosol particles in a flow: study guide. Tomsk: Publishing House of Tomsk State University, 2013. Tomsk: Izd. Tomsk. Univ., 2013(in Russian). http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/manager/Repository/vtls:000463973
  35. Shishkin A.S., Shishkin S.F. Examples of calculations of aerodynamic processes for processing bulk materials in EXCEL.Ekaterinburg: Information portal of UrFU (in Russian). http://study.urfu.ru 2015
  36. Yagodnikov D.A. Combustion of Powder Metals in Gas-Dispersion Systems Moscow: Izd. Mosk. Gos. Tekh. Univ. Baumana, 2018 (in Russian).
  37. Tang F.D., Goroshin S., Higgins A.J. // Proc. Combust. Inst. 2011. V. 33. № 2. P. 1975. https://doi.org/10.1016/j.proci.2010.06.088.
  38. Hazenberg T., J.A. van Oijen // Ibid. 2021. V. 38. № 3. P. 4383. https://doi.org/10.1016/j.proci.2020.07.058
  39. Arkhipov V.A., Usanina A.S. // J. Eng. Phys. Thermophy. 2017. V. 90. P. 1061 (in Russian). https://doi.org/10.1007/s10891-017-1657-z
  40. Chernavskii P.A., Pankina G.V., Zaikovskii V.I. et al. //Russian Journal of Physical Chemistry A. 2008. V. 82. № 4. P. 690. https://doi.org/10.1134/S0036024408040341
  41. Païdassi J. // Acta Metallurgica. 1958. V. 6. № 3. P. 184. https://doi.org/10.1016/0001-6160(58)90006-3.
  42. Boggs W.E., Kachik R.H., Pellissier G.E. // J. Electrochem. Soc. 1967. V. 114. № 1. P. 32. https://doi.org/10.1149/1.2426502
  43. Fung K.K., Qin B., Zhang X.X. // Mater. Sci. Eng., A. 2000. V. 286. № 1. P. 135. https://doi.org/10.1016/S0921-5093(00)00717-6
  44. Encyclopedia.Pyrophoricity. P. 64 (in Russian). https://pozhproekt.ru
  45. Soo M., Mi X., Goroshin S. et al. // Combust. Flame. 2018. V. 192. P. 384. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2018.01.032
  46. Zemsky G.T., Kondratyuk N.V. // Fire safety. 2019. № 3. P. 104 (in Russian).
  47. Allen D., Glumac, N., Krier H. // Combust. Flame. 2014. V. 161. P. 295. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2013.07.010
  48. Sundaram D.S., Puri P., Yang V. // Ibid. 2013. V. 160. № 9. P. 1870. https://doi.org/10.1016/j.combustflame.2013.03.031
  49. Seplyarsky B.S., Ivleva T.P. and Alymov M.I. // Nanotechnol. in Russia. 2017. V. 12. № 11–12. P. 583 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S1995078017060088
  50. Seplyarskii, B.S., Ivleva, T.P., Alymov, M.I. // Dokl. Phys. Chem. 2018. V. 478. P. 23. https://doi.org/10.1134/S0012501618010062
  51. Altman I.S. // J. Aerosol Sci. 1999. V. 30. № 1. P. S423. https://doi.org/10.1016/S0021-8502(99)80223-7
  52. Altman I.S. // J. Phys. Studies. 1999. V. 3. № 4. P. 456. https://doi.org/10.30970/jps.03.456
  53. Glassman I., Papas P., Brezinsky K. // Combust. Sci. Tech. 1992. V. 83. P. 161. https://doi.org/10.1080/00102209208951829
  54. Sun J.H., Dobashi R., Hirano T. // Ibid. 2000. V. 150. № 1–6. P. 99. https://doi.org/10.1080/00102200008952119
  55. Mugtasimov A.V., Peskov N.V., Pankina G.V. et al. // Russ. J. Phys. Chem.A. 2011. V. 85. P. 217. https://doi.org/10.1134/S0036024411020257
  56. Chernavskii P.A., Pankina G.V., Peskov N.V. et al. // J. Phys. Chem.C. 2007. V. 111. № 15. P. 5576. https://doi.org/10.1021/jp065162h
  57. Chernavskii P.A., Peskov N.V., Mugtasimov A.V., Lunin V.V. // Russ. J. Phys. Chem. B 1. 2007. V. 1. № 4. P. 394. https://doi.org/10.1134/S1990793107040082
  58. Vadchenko S.G., and Alymov M.I. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2022. V. 16. № 2. P. 236. https://doi.org/10.1134/S1990793122020130.
  59. Alymov M.I., Seplyarskii B.S., Kochetkov R.A. // Russ. J. Phys. Chem. B. 2023 V. 17. P. 1005. https://doi.org/10.1134/S1990793123040218
  60. Alymov M.I., Rubtsov N.M., Seplyarskii B.S. et al. // Nanotechnol. Russia.2017. V. 12. № 5–6. P. 8 (in Russian). https://doi.org/10.1134/S1995078017030028
  61. Scorchiletti V.V. Theoretical foundations of metal corrosion. Leningrad: Chemistry, 1973 (in Russian).
  62. Kofstad P. High Temperature Oxidation of Metals. Published by. N.Y.: John Wiley and Sons, Inc., 1966.
  63. Alymov M.I., Vadchenko S.G., Suvorova E.V. et al. // Dokl. Phys. Chem. 2019. V. 488. P. 143. https://doi.org/10.1134/S0012501619100014

补充文件

附件文件
动作
1. JATS XML
下载

版权所有 © Russian Academy of Sciences, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».