مطالعه تاثير افزايش پودر آلومينيوم بر خواص فيزيكي- مكانيكي، رئولوژي و عملكردي پيشرانه جامد مركب بر پايه HTPB

Study of the effect of increasing aluminum powder on physical,mechanical,rheological and functional properties of HTPB-based composite solid propellant

پودر آلومينيوم به منظور ارتقاء عملكرد بالستيكي به فرمولاسيون پيشرانه جامد مركب اضافه مي-گردد، افزايش محتواي آلومينيوم علاوه بر بهبود خواص عملكردي، بر خواص رئولوژي حين فراوري و خواص فيزيكي- مكانيكي پس از توليد موثر مي¬باشد. در اين مقاله با رويكرد نوآوري¬هاي اخير در توليد پودر آلومينيوم بهبود¬يافته، تأثير افزايش محتواي آلومينيوم بر خواص رئولوژي، فيزيكي- مكانيكي، و عملكردي پيشرانه جامد مركب بر پايه AP/Al/HTPB مورد مطالعه قرار گرفته است. هدف از اين پژوهش كسب درك كاملي از تاثير افزايش محتواي آلومينيوم بر خواص پيشرانه جامد مركب در جهت شناسايي فرمولاسيون بهينه و ارتقاء خواص پيشرانه¬هاي متداول مي¬باشد. افزودن ذرات آلومينيوم فعال (بهبود¬يافته) موجب افزايش نرخ سوزش و كاهش ايمپالس ويژه مي شود، پودر آلومينيوم فعال مكانيكي در راستاي بهبود نرخ سوزش موثرتر از پودر آلومينيوم فعال شيميايي مي‌باشد. با افزايش محتواي آلومينيوم (افزايش محتواي جامد) مقدار استحكام كششي و مدول الستيسيته افزايش و ازدياد طول كاهش مي‌يابد. بالاترين ايمپالس ويژه مربوط به تركيب 70% AP، 20% Al و 10% سيستم بايندر مي-باشد.

Aluminum powder is added to the Composite solid propellant formulation to enhance the ballistic performance, Increasing the aluminum content, in addition to improve the functional properties, is effective on rheological properties during processing and physical-mechanical properties after production. In this paper, with the approach of recent innovations in the production of modified aluminum powder, the effect of increasing the aluminum content on the rheological, physical-mechanical, and functional properties of a solid propellant based on AP / Al / HTPB has been studied. The purpose of this study is obtaining a complete understanding of the effect on increasing the aluminum content in the composite solid propellant properties for identifying optimal formulation and enhancing the properties of the conventional propulsion systems. The addition of active (modified) aluminum particles increases the burning rate and decreases the special impulse, the active mechanical aluminum powder is more effective than the active chemical aluminum powder to improve the burning rate. By increasing the aluminum content (increasing solid content), the tensile strength and elasticity modulus increase and Length increase is reduced. The highest special impulse is the combination of 70% AP, 20% Al and 10% binder system.