kaz29Вестник Казахстанско-Британского технического университетаHerald of the Kazakh-British Technical University1998-66882959-8109Казахстанско-Британский Технический Университет10.55452/1998-6688-2024-21-2-229-237kaz29-1269Research ArticleФИЗИЧЕСКИЕ НАУКИPHYSICAL SCIENCESМИКРО- И НАНОМИКРОМАТЕРИАЛЫ В ПИРОТЕХНИКЕMICRO- AND NANOMICROMATERIALS IN PYROTECHNICShttps://orcid.org/0000-0002-6789-4876АймашеваЖ.AimashevaZh.

PhD студент

050040, г. Алматы

PhD, student

050040, Almaty

zhadyra_aimasheva@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6384-1478ИсмаиловД. В.IsmailovD. V.

канд. техн. наук, PhD

050040, г. Алматы

050000, г. Алматы

050000, г. Алматы

Candidate of technical sciences, PhD

050040, Almaty

050000, Almaty

050000, Almaty

Ismailov_daniyar_v@bk.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2244-5599ГрищенкоВ. Ф.GrishenkoV. F.

канд. физ.-мат. наук, доцент

050000, г. Алматы

Candidate of physical-mathematic science, docent

050000, Almaty

labreab@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0326-6368BellucciS.BellucciS.

Via E. Fermi 54, 00044 Frascati

Via E. Fermi 54, 00044 Frascati

bellucci@lnf.infn.ithttps://orcid.org/0000-0001-7001-2654ПартизанГ.PartizanG.

PhD

050040, г. Алматы

PhD

050040, Almaty

gulmayra.partyzan@kaznu.kzhttps://orcid.org/0009-0004-7344-6801КоштыбаевТ. Б.KoshtibayevT. B.

канд. физ.-мат. наук

050000, г. Алматы

Candidate of Physical and Mathematical Sciences

050000, Almaty

koshtybayev.t@qyzpu.edu.kzКазахский национальный университет им. аль-ФарабиКазахстанAl-Farabi Kazakh National UniversityKazakhstanКазахский национальный университет им. аль-Фараби; Исследовательский центр «KazAlfaTech LTD»; Казахский национальный исследовательский технический университет имени К.И. СатпаеваКазахстанAl-Farabi Kazakh National University; Research Center «KazAlfaTech LTD»; Kazakh National Research Technical University К.I. SatbaevKazakhstanТОО «Институт ионосферы»КазахстанLLP «Institute of Ionosphere»KazakhstanLaboratori Nazionali di FrascatiИталияINFN-Laboratori Nazionali di FrascatiItalyКазахский национальный женский педагогический университетКазахстанKazakh National Women’s Teacher Training University, Institute of Physics, Mathematics and Digital TechnologiesKazakhstan202402072024212229237Copyright © Аймашева Ж., Исмаилов Д.В., Грищенко В.Ф., Bellucci S., Партизан Г., Коштыбаев Т.Б., 20242024Аймашева Ж., Исмаилов Д.В., Грищенко В.Ф., Bellucci S., Партизан Г., Коштыбаев Т.Б.Aimasheva Z., Ismailov D.V., Grishenko V.F., Bellucci S., Partizan G., Koshtibayev T.B.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://vestnik.kbtu.edu.kz/jour/article/view/1269

В связи с уникальными физическими и химическими свойствами, играющими непревзойденную роль в повышении производительности и безопасности пиротехнических веществ, углеродные наноматериалы в последние годы вызывают интерес исследователей. В этой статье установлено, что углеродные наноструктуры, полученные методом электродугового синтеза, представляют собой сажи из С60 и С70 фуллерена. Установлено, что частицы сажи из синтезированных фуллеренов имеют пористую и шероховатую морфологию и размер сажи составляет от 32 до 190 нм. По результатам экспериментов показана возможность использования синтезированных сажи фуллерена в качестве составляющего компонента пиротехнического композита. Определена зависимость пиротехнических композитных составов от времени горения, выбирая в качестве матрицы нитрат калия, наноразмерные фуллерены, составные сажи, деревянные угли и алюминиевые наполнители. По результатам увеличивается время горения композитного состава по мере увеличения содержания фуллереновой сажи в пиротехническом композитном составе.

Due to their unique physical and chemical properties, which play an unrivaled role in enhancing the performance and safety of pyrotechnic substances, carbon nanomaterials have garnered significant interest from researchers in recent years. In this paper, carbon nanostructures prepared by electric arc synthesis are identified as C60 and C70 fullerene carbon blacks. The carbon black particles derived from the synthesized fullerenes exhibit a porous and rough morphology, with sizes ranging from 32 to 190 nm. The experimental results indicate the potential use of synthesized fullerene soot as a constituent component of pyrotechnic composites. The dependence of pyrotechnic composite compositions on combustion time has been determined by selecting potassium nitrate, nanoscale fullerenes, composite carbon blacks, wood coals, and aluminum fillers as matrix materials. According to the findings, the combustion time of the composite composition increases as the content of fullerene soot in the pyrotechnic composite composition increases.

фуллеренпиротехникакомпозитдуговой разряд в газовой фазеFullerenepyrotechnicscompositegas-phase arc dischargeReferencesBaati T., Bourasset F., Gharbi N., Njim L., Abderrabba M., Kerkeni A., Szwarc H. & Moussa F. (2012) The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60]fullerene. Biomaterials, vol. 33, no. 19, pp. 4936–4946.Baati T., Bourasset F., Gharbi N., Njim L., Abderrabba M., Kerkeni A., Szwarc H. & Moussa F. (2012) The prolongation of the lifespan of rats by repeated oral administration of [60]fullerene. Biomaterials, vol. 33, no. 19, pp. 4936–4946.Loutfy R.O., Wexler E.M. (2002) Gas-phase hydrogenation of fullerenes. Perspectives of Fullerene Nanotechnology, pp. 281–287.Loutfy R.O., Wexler E.M. (2002) Gas-phase hydrogenation of fullerenes. Perspectives of Fullerene Nanotechnology, pp. 281–287.Fullerene Applications in Biomedicine: A Comprehensive Review – Nanografi –Nanografi Nano Technology. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://nanografi.com/blog/fullerene-applications-in-biomedicine-a-comprehensive-review-nanografi/Fullerene Applications in Biomedicine: A Comprehensive Review – Nanografi –Nanografi Nano Technology. (n.d.). Retrieved January 29, 2024, from https://nanografi.com/blog/fullerene-applications-in-biomedicine-a-comprehensive-review-nanografi/Nikolay O. (2013) Mchedlov-Petrossyan. Fullerenes in Liquid Media: An Unsettling Intrusion into the Solution Chemistry. Chemical Reviews, vol. 113, no. 7, pp. 5149–5193. https://doi.org/10.1021/cr3005026.Nikolay O. (2013) Mchedlov-Petrossyan. Fullerenes in Liquid Media: An Unsettling Intrusion into the Solution Chemistry. Chemical Reviews, vol. 113, no. 7, pp. 5149–5193. https://doi.org/10.1021/cr3005026.Jungah Kim, Chibeom Park, Ji Eun Park, Kwangho Chu and Hee Cheul Choi (2013) Vertical Crystallization of C60 Nanowires by Solvent Vapor Annealing Process. ACS Nano, vol. 7, no. 10, pp. 9122– 9128. https://doi.org/10.1021/nn403729g.Jungah Kim, Chibeom Park, Ji Eun Park, Kwangho Chu and Hee Cheul Choi (2013) Vertical Crystallization of C60 Nanowires by Solvent Vapor Annealing Process. ACS Nano, vol. 7, no. 10, pp. 9122– 9128. https://doi.org/10.1021/nn403729g.Lin Wang, Bingbing Liu, Shidan Yu, Mingguang Yao, Dedi Liu, Yuanyuan Hou, Tian Cui and Guangtian Zou, Bertil Sundqvist, Han You, Dingke Zhang and Dongge Ma (2006) Highly Enhanced Luminescence from Single-Crystalline C60·1m-xylene Nanorods. Chemistry of Materials, vol. 18, no. 17, pp. 4190–4194. https://doi.org/10.1021/cm060997q.Lin Wang, Bingbing Liu, Shidan Yu, Mingguang Yao, Dedi Liu, Yuanyuan Hou, Tian Cui and Guangtian Zou, Bertil Sundqvist, Han You, Dingke Zhang and Dongge Ma (2006) Highly Enhanced Luminescence from Single-Crystalline C60·1m-xylene Nanorods. Chemistry of Materials, vol. 18, no. 17, pp. 4190–4194. https://doi.org/10.1021/cm060997q.Zhihao Zeng, Xiangping Li, Haiwei Wang, Changsheng Xie (2023) Optical patterning fullerene nanostructures with high purity and high surface quality. APL Photonics, vol. 8, no. 7. https://doi.org/10.1063/5.0152366.Zhihao Zeng, Xiangping Li, Haiwei Wang, Changsheng Xie (2023) Optical patterning fullerene nanostructures with high purity and high surface quality. APL Photonics, vol. 8, no. 7. https://doi.org/10.1063/5.0152366.Pan G.P., Yang S. (1997) Pyrotechnics. Beijing Institute of Technology Press, Beijing. 9 Pan G.P., Yang S. (2005) Advanced Pyrotechnics. Beijing Institute of Technology Press, Beijing.Pan G.P., Yang S. (1997) Pyrotechnics. Beijing Institute of Technology Press, Beijing. 9 Pan G.P., Yang S. (2005) Advanced Pyrotechnics. Beijing Institute of Technology Press, Beijing.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.