TPH na bázi Al-NH4ClO4 s nanokatalytickým systémem a značkovacím systémem

0437155 - ÚMCH 2015 RIV CZ cze L - Prototyp, funkční vzorek
Kučka, Jan - Hrubý, Martin - Zigmund, J. - Skácel, R.
TPH na bázi Al-NH4ClO4 s nanokatalytickým systémem a značkovacím systémem.
[Solid rocket propellent on the Al-NH4ClO4 basis with nanocatalytic system and tracer system.]
Interní kód: Z13-081 ; 2014
Technické parametry: Specifický impulz při expanzním poměru 70:1 = 2080 Ns/kg (15 MPa), rychlost hoření 140 mm/s, teplotní stabilita -50 - +60 °C, obsahuje značkovač na bázi oxidů lanthanoidů (0,1 hmotnostního procenta).
Ekonomické parametry: Zvýšení konkurenceschopnosti novým produktem a tím zvýšení obratu, výrobní cena 388 Kč/kg.
Grant CEP: GA TA ČR TA02010445
Institucionální podpora: RVO:61389013
Klíčová slova: solid rocket propellent * ammonium perchlorate * aluminium
Kód oboru RIV: JY - Střelné zbraně, munice, výbušniny, bojová vozidla

Raketové palivo katalyzované nanoporézním polymerním katalyzátorem a značkovacím systémem pro zpětnou dohledatelnost plně charakterizované a ověřené na experimentálním motoru, založená na chloristanu amonném jako oxidovadle a hliníku jako palivu, s přídavkem nanoporézního katalyzátoru modifikujícího rychlost hoření. Práškový hliník byl použit v pyrotechnické kvalitě od dodavatele (TH Dunkel). Chloristan amonný byl definovaně namlet v kulovém mlýně a rozsítován na frakce – velká (200 – 250 mikrometrů), střední (100 – 150 mikrometrů) a malá (50 – 100 mikrometrů) a použit v definované směsi modalit. Složení a příprava: Sulfonovaný makroporézní poly(styren-co-divinylbenzen) (odpovídající 0,96 mol sulfonových skupin) byl na koloně nasycen nadbytkem roztoku měďnaté soli, promyt vodou, vysušen 16 hodin při 110 °C a namlet na průměrnou velikost 5 mikrometrů. Tento rozemletý nanokatalyzátor byl přimísen v množství 10 hmotnostních % do litého paliva o složení 68 g mletého chloristanu amonného, 10 g práškového hliníku, 20 g polydimethylsiloxanu, 0,15 g aminopropyl triethoxysilanu, 2 g oxidu křemičitého a 0,5 g vytvrzovacího katalyzátoru pro silikonový kaučuk. Realizace: Raketové palivo s modifikovanou rychlostí hoření. Specifický impulz při expanzním poměru 70:1 = 2080 Ns/kg (15 MPa), rychlost hoření 140 mm/s, teplotní stabilita -50 - +60 °C. Před vytvrzením bylo přidáno a promíseno do směsi 0,1 hmontostního % značkovače na bázi oxidů lanthanoidů (samarium : erbium : europium 4:3:3 hmotnostně na kovy).

Rocket propellent catalyzed with nanoporous polymer catalyst and tracer for back-tracking,, fully characterized and verified on an experimental engine, based on ammonium perchlorate as an oxidizer and aluminium as a fuel, with the addition of nanoporous catalyst modifying burning rate. Aluminium powder was used in pyrotechnical grade (TH Dunkel). Ammonium perchlorate was milled in a defined way and screened to three fraction according to size – coarese (200 – 250 micrometers), medium (100 – 150 micrometers) and fine (50 – 100 micrometers) and was used in a defined mixture of modalities. Composition and preparation: Sulfonated macroporous poly(styrene-co-divinylbenzene) (0.96 mol sulfonic acid groups) was saturated on column with excess of copper(II) salt, washed with water, dried 16 h at 110 °C and ground to average size 5 micrometers. This catalyst was added in the amount of 10 weight % to the casted fuel composed of 68 g powdered ammonium perchlorate, 10 g aluminium powder, 20 g polydimethylsiloxane, 0.15 g aminopropyl triethoxysilane, 2 g silicon dioxide and 0.5 g curing catalyst for silicone rubber. Before curing, 0.1 weight % mixed lanthanide oxide tracer (samarium : erbium : europium 4:3:3 by metal weght) was added and homogenized into the mixture. Realization: Rocket fuel with modified burning rate. Specific impulse at expansion ratio 70:1 = 2080 Ns/kg (15 MPa), burning rate 140 mm/s, temperature stability -50 - +60 °C.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0240740