열역학 평형 계산을 이용한 점화제의 점화반응 분석

Equilibrium Analysis on the Pyrotechnic Reactions of Igniters

본 연구는 3종류의 점화제(BKNO3, THPP, ZPP)에 대한 노화 반응을 수행하였다. 점화제의 수명은 대기에 포함된 산소와 수분의 영향을 받는다. 예를 들면 $BKNO_3$의 경우 산소, 수분과 결합하여 산화물 또는 수산화물의 형태로 반응이 이루어진다. 이러한 반응은 점화 반응에 있어서는 좋지 않으며, 점화제의 노화 현상의 분석에 있어 매우 중요한 정보가 될 수 있다. 열역학 계산은 점화제의 초기온도, 조성 등으로써 화염온도를 계산하며, 그로써 노화 반응을 설명할 수 있다. 노화에 의해 점화제가 불완전 연소 되었다면, 화염온도는 완전 연소 되었을 경우보다 낮은 범위에서 형성될 것이다. 본 연구에 대한 결과가 점화제의 노화 반응 분석에 대한 뒷받침이 될 것으로 기대된다.

This study investigated the aging reactions of three kinds of igniters(BKNO3, THPP, ZPP). The life-time of igniter depends on oxygen and moisture in the air. For example, Magnesium contained in the $BKNO_3$ reacts with oxygen and water to form oxide and hydrate. This reaction has an adverse effect on ignition reaction and could be information to analyze aging. Thermodynamic calculation could interpret the aging reaction by calculating flame temperature applying several variables(initial temperature, composition, etc.). If combustion is not completed because of aging igniters, flame temperature will be formed at a low range. The result of this research is expected to support the analysis of igniters aging reactions.