삭마용 내열 복합재료의 열분해 반응인자 결정

Determination of Thermal Decomposition Parameters for Ablative Composite Materials

  • 발행 : 2005.11.01

초록

열용량분석기(TGA)를 사용하여 고온에서의 탄소/페놀릭 복합재료의 열분해를 연구하였다. 온도상승 속도는 5, 10, 15, 30 그리고 $50^{\circ}C/min$ 이었으며 온도 상승속도가 증가할수록 최대 열분해 반응의 온도도 상승하였다. 열분해반응에서 얻어진 자료를 근간으로 물리-수학적인 모델을 제시하였으며 모델의 실효성을 판단하기 위하여 고체 추진기관 노즐의 연소시험을 통하여 내부 온도 분포 및 밀도 분포 자료를 해석 모델과 비교하였다. 향후 연구를 통하여 이러한 열분해 인자는 고체 추진기관의 열 및 구조 해석의 입력 자료로 활용이 될 것이다.

The thermal degradation of carbon/phenolic composite have been studied at high temperature by using thermogravimetric (TGA). A heating .ate of 5, 10, 15, 30 and $50^{\circ}C/min$ was used for the determination of thermal decomposition parameters of composite materials at high-temperature service. It has been shown that as the heating rates is increased, the peak decomposition rates are occur at higher temperature. Based on results of thermogravimetric analysis, the pyrolysis process is analyzed and physical and mathematical models for the process are proposed. The thermal analysis also has been conducted using transient heat conduction and the in-depth temperature distribution and the density profile were evaluated along the solid rocket nozzle. As a future effort the thermal decomposition parameter determined in this investigation will be used as input to thermal and mechanical analysis when subjected to solid rocket propulsion environment.

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