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Por Bruno Ferreira Porto   
03 de December de 2007
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Propelente
Propriedades desejadas em propelentes sólidos
Matéria prima básica, químicos
Combustíveis

Propriedades desejadas em propelentes sólidos

De acordo com  Sutton, (8), algumas características são desejáveis para propelentes sólidos. É importante diferenciar as propriedades entre: matéria prima, propelente pronto e produtos da combustão (mistura de gases e partículas a alta temperatura). São desejáveis, pois não existe um propelente que atenda a todas e este deve ser escolhido levanto em conta o caráter específico do motor. A ordem que estas propriedades foram listadas não é relacionada à sua importância.

  • Alta liberação de energia química leva a alta performance e por conseqüência a altos valores de temperatura de chama e impulso específico;
  • Baixo peso molecular dos produtos da combustão é desejável por aumentar o valor do Impulso específico;
  • O propelente precisa ser estável por um longo período de tempo e não deve deteriorar-se quimicamente ou fisicamente durante a estocagem;
  • Alta densidade do propelente sólido permite o uso de uma câmara de menor volume e logo uma câmara mais leve;
  • O propelente não pode ser afetado pelas condições atmosféricas, por exemplo, não deve ser higroscópico;
  • O propelente não pode sofrer ignição acidental, ou seja, sua temperatura de auto-ignição deve ser relativamente alta e deve ser insensível ao impacto;
  • O propelente deve apresentar alta resistência mecânica em particular as de tração, compressão e cisalhamento, qualidades adesivas e modulo de elasticidade e alongamento;
  • Um coeficiente de expansão térmica que combine com o material da câmara ira minimizar a movimentação relativa entre os dois componentes e a tensão térmica do propelente estocado;
  • A composição do propelente deve ser quimicamente inerte durante a estocagem e operação. Não deve existir nenhuma reatividade entre os ingredientes;
  • A matéria prima deve ser de fácil e rápida disponibilidade para produção e ter propriedades de produção desejáveis como: fluidez adequada à moldagem, simples controle dos processos químicos (como a cura) ou pequena variação de volume durante o processo;
  • A performance e as técnicas de fabricação devem ser relativamente insensíveis a impurezas ou pequenas variações nas proporções para simplificar a produção e inspeção, reduzindo seu custo;
  • As propriedades físicas e de combustão (taxa de combustão) devem ser previsíveis e não devem ser afetadas de forma considerável em relação à faixa de temperatura da estocagem e operação. Isso implica na sensitividade a temperatura ser baixa;
  • O propelente deve ter a capacidade de colagem aos materiais usados em inibidores e câmaras, de ser submetido a diferentes técnicas de mistura e moldagem e capaz de ser acionado por ignitores simples;
  • Os gases de exaustão não devem ser corrosivos ou tóxicos;
  • O método de produção do propelente deve ser simples e não deve exigir uma instalação química complexa;
  • A condutividade térmica e calor específico de um propelente devem proporcionar previsibilidade na transferência de calor da frente de chama para o propelente;
  • O grão deve ser opaco a radiação para prevenir a ignição em locais diferentes da superfície de combustão;
  • O grão de propelente deve resistir à erosão e possuir características previsíveis de queima erosiva;
  • O propelente deve suportar repetidos ciclos térmicos sem que isto mude suas propriedades químicas ou físicas;
  • As matérias primas devem ser baratas, seguras e simples de se manipular e transportar.


Última Atualização ( 12 de December de 2007 )
 
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