• 제목/요약/키워드: Energetic materials

검색결과 176건 처리시간 0.024초

충격압분공정으로 제조된 나노 니켈/알루미늄 혼합분말재의 특성 평가 (Evaluation of the Reactivity of Bulk Nano Ni/Al Powder Manufactured by Shock Compaction Process)

  • 김우열;안동현;박이주;김형섭
    • 소성∙가공
    • /
    • 제26권4호
    • /
    • pp.216-221
    • /
    • 2017
  • Recently, interest in multifunctional energetic structural materials (MESMs) has grown due to their multifunctional potential, especially in military applications. However, there are few studies about extrinsic factors that govern the reactivity of MESMs. In this paper, a shock compaction process was performed on the nano Ni/Al-mixed powder to investigate the effect of particle size on the shock reaction condition. Additionally, heating the statically compacted specimen was also performed to compare the mechanical properties and microstructure between reacted and unreacted material. The results show that the agglomerated structure of nanopowders interrupts the reaction by reducing the elemental boundary. X-ray diffraction analysis shows that the NiAl and $Ni_3Al$ intermetallics are formed on the reacted specimen. The microhardness results show that the $Ni_3Al$ phase has a higher hardness than NiAl, but the portion of $Ni_3Al$ in the reacted specimen is minor. In conclusion, using Ni/Al composites as a reactive material should focus on energetic use.

고속 혼화공정을 이용한 PMD용 화약 ZPP 제작 및 특성분석 (The Characteristic Analysis and the Manufacture of Explosive ZPP on PMD using the High Speed Mixing Process)

  • 김상백;심정섭;김준형;류병태
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제22권3호
    • /
    • pp.8-13
    • /
    • 2018
  • ZPP(Zirconium Potassium Perchlorate)는 산화제 potassium perchlorate, 금속원료 zirconium, 결합제 Viton 조성의 점화제이다. ZPP는 항공우주산업, 추진제 점화원, 자동화 산업에 사용되고 있다. 본 연구에서는 PMD(Pyrotechnic Mechanical Device)에 사용되는 ZPP의 제조공정 및 형상/열량/압력값과 같은 특성을 연구하였다. ZPP 제작 시, 원료들을 고속으로 교반하여 ZPP가 균일한 입자크기 및 형상으로 제작될 수 있도록 혼화공정을 설계하였다.

충격파와 연소 현상 하에서의 다중 물질 해석을 위한 Reactive Ghost Fluid 기법 개발 및 응용 (Shock compression of condensed matter using multi-material Reactive Ghost Fluid method : development and application)

  • 김기홍;여재익
    • 한국항공우주학회지
    • /
    • 제37권6호
    • /
    • pp.571-579
    • /
    • 2009
  • 에너지 물질과 같이 연소 반응을 하는 압축성 물질을 해석하기 위하여 Hydro-SCCM (Shock Compression of Condensed Matter)이라는 에너지 물질과 비반응 물질을 포함한다중 물질 해석툴을 개발하였다. 고에너지 물질은 강한 충격파와 고온과 고압을 가진 물질경계면에서 높은 변형률을 발생시킨다. 이러한 큰 구배를 가진 현상을 해석하기 위하여 새로운 오일러리안 기법을 사용하였다. 본 논문에서는 현상을 해석하기 위한 수학적 방법과 해석결과를 소개하였다.

Synthesis and Characterization of Energetic Thermoplastic Elastomers based on Carboxylated GAP Copolymers

  • Lim, Minkyung;Jang, Yoorim;Kweon, Jeong-Ohk;Seol, Yang-Ho;Rhee, Hakjune;Noh, Si-Tae
    • 공업화학
    • /
    • 제31권3호
    • /
    • pp.284-290
    • /
    • 2020
  • Energetic thermoplastic elastomers (ETPEs) based on glycidyl azide polymer (GAP) and carboxylated GA copolymers [GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs] were synthesized using isophorone diisocyanate (IPDI), dibutyltin dilaurate (DBTDL), 1,4-butanediol (1,4-BD), and soft segment oligomers such as GAP and poly(GA-carboxylate). The synthesized GAP-ETPE and poly(GA-carboxylate)-ETPEs were characterized by Fourier transform infrared (FT-IR), gel permeation chromatography (GPC), thermogravimetric analysis (TGA), differential scanning calorimetry (DSC), universal testing machine (UTM), calorimetry and sensitivity towards friction and impact. DSC and TGA results showed that the introduction of carboxylate group in GAP helped to have better thermal properties. Glass transition temperatures of poly(GA-carboxylate)-ETPEs decreased from -31 ℃ to -33 ℃ compared to that of GAP-ETPE (-29 ℃). The first thermal decomposition temperature in poly(GA0.8-octanoate0.2)-ETPE (242 ℃) increased in comparison to that of GAP-ETPE (227 ℃). Furthermore, from calorimetry data, poly(GA-carboxylate)-ETPEs exhibited negative formation enthalpies (-6.94 and -7.21 kJ/g) and higher heats of combustion (46713 and 46587 kJ/mol) compared to that of GAP-ETPE (42,262 kJ/mol). Overall, poly(GA-carboxylate)-ETPEs could be good candidates for a polymeric binder in solid propellant due to better energetic, mechanical and thermal properties in comparison to those of GAP-ETPE. Such properties are beneficial to application and processing of ETPE.

질소가 풍부한 헤테로 고리화합물에 기초한 에너지 염의 고에너지 물질 성능에 대한 이론 연구 (Computational Study of Energetic Salts Based on the Combination of Nitrogen-rich Heterocycles)

  • 우제헌;서현일;김승준
    • 대한화학회지
    • /
    • 제66권3호
    • /
    • pp.185-193
    • /
    • 2022
  • 본 연구에서는 tetrazine과 oxadiazole 등의 질소가 많이 함유되어 있는 헤테로 고리화합물을 가진 음이온과 NH2OH, NH2NH2, CH8N6, C2H5N5 등의 양이온들과의 이온 결합을 통하여 생성된 에너지 염(energetic salts)에 대하여 열역학적 안정성, 밀도, 그리고 폭발 성능 등을 밀도 범함수 이론(dentisy functional theory, DFT)을 이용하여 계산하고 기존의 고성능 에너지 물질들과 비교하였다. 분자 구조 최적화 및 안정화 에너지는 B3LYP/cc-pVDZ 이론 수준에서 그리고 엔탈피 계산은 G2MP2 이론 수준에서 계산하였으며 폭발 성능은 Kamlet-Jacobs 방정식을 통하여 계산하였다. 결과적으로 크기가 작은 NH3OH+(1)와 NH2NH3+(2) 양이온을 활용한 에너지 염은 폭발 성능 향상에 도움이 되며, 상대적으로 아미노기(-NH2)가 많은 CH9N6+(3) 양이온은 안정성을 높이는데 효과적일 것으로 예측되었다.

Ghost Fluid concept기반의 에너지 물질의 Multi Physics 연구 (Multi Physics research of Energy material using Ghost Fluid concept)

  • 김기홍;여재익
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국추진공학회 2006년도 제27회 추계학술대회논문집
    • /
    • pp.299-302
    • /
    • 2006
  • 본 연구에서는 화학적으로 활성화된 에너지 물질의 경계면을 정확하게 추적하는 기법을 소해한다. 이러한 경계면 추적기법은 Level Set기반의 Ghost Fluid Concept을 이용하여 폭발과 같은 화학적 현상을 포함하는 에너지 물질의 경계면을 정확하게 파악하고, 쉽게 multi material, phase등과 같은 현상으로 확장이 가능하다. 본 연구에서는 이러한 multi physics modeling을 위한 선행연구로써 basic sharp interface tracking, impact problem에 대해서 소개할 것이다.

  • PDF

Stratified steam explosion energetics

  • Jo, HangJin;Wang, Jun;Corradini, Michael
    • Nuclear Engineering and Technology
    • /
    • 제51권1호
    • /
    • pp.95-103
    • /
    • 2019
  • Vapor explosions can be classified in terms of modes of contact between the hot molten fuel and the coolant, since different contact modes may affect fuel-coolant mixing and subsequent vapor explosion energetics. It is generally accepted that most vapor explosion phenomena fall into three different modes of contact; fuel pouring into coolant, coolant injection into fuel and stratified fuel-coolant layers. In this study, we review previous stratified steam explosion experiments as well as recent experiments performed at the KTH in Sweden. While experiments with prototypic reactor materials are minimal, we do note that generally the energetics is limited for the stratified mode of contact. When the fuel mass involved in a steam explosion in a stratified geometry is compared to a pool geometry based on geometrical aspects, one can conclude that there is a very limited set of conditions (when melt jet diameter is small) under which a steam explosion is more energetic in a stratified geometry. However, under these limited conditions the absolute energetic explosion output would still be small because the total fuel mass involved would be limited.

우주에서의 펄스 에너지 활용 (Pulse Energy Utilization in Space)

  • 최수진;한태희;이현희;이경철;여재익
    • 한국추진공학회지
    • /
    • 제13권1호
    • /
    • pp.58-71
    • /
    • 2009
  • 레이저는 도구의 개념을 넘어서 추력 및 동력을 발생시키는 새로운 에너지원으로 사용되고 있다. 본 논문에서는 위성의 자세제어 시 필요한 추력을 레이저 추진 방식으로 구축하는 방안과 마이크로 추진기술을 활용한 약물전달 연구를 소개한다. 또한 레이저를 새로운 에너지원으로 적용하여 친환경 그린 에너지를 획득하고, 고에너지 물질을 점화 가열하며, 나아가서는 우주에서의 파편 제거 등 레이저 킬무기체계 구축과 행성 위성 탐사 시 구성 물질의 성분을 분석할 수 있는 효과적인 방법에 대하여 논하였다.