DE2050302C3 - Fuel block and process for its manufacture - Google Patents
Fuel block and process for its manufactureInfo
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Description
nung zu erzielen, der im Optimalverhältnis ein energetisches Leichtmetal!pui\cr enthält, gegenüber dem der Basisbestandteil des Blockes als Bindemittel wirkt, ist es wichtig, daß die Partikel dieses Pulvers währendto achieve the optimum ratio of an energetic light metal! pui \ cr, compared to that of the Base component of the block acts as a binder, it is important that the particles of this powder during
. 6o sehr kurzer Zeit (in der Größenordnung von 10"3 see). 6o very short time (on the order of 10 " 3 see)
Die Erfindung betrifft einen Brennstoffblock und durch Reaktion mit dem Oxidationsmittel in dem ein Verfahren zu dessen Herstellung. Brennstoffblöcke Augenblick, wo die Partikeln von ihrem brennbaren enthalten Leichtmetallpulver mit hoher Verbrennung*- Bindemittel befreit werden, vollständig verbrennen temperatur bzw. bestehen im wesentlichen aus solchen und zwar während der Zeit, in der sich die so freigenilvern. Derartige Blöcke können wenigstens zum Teil 6S machten Partikeln noch in der Brennkammer befinden, ein Oxydationsmittel enthalte:,, das zu ihrer Verbren- Unter den Ursachen, die zu einer Verzögerung derThe invention relates to a fuel block and, by reacting with the oxidizing agent, to a process for its manufacture. Fuel blocks The moment when the particles are freed from their combustible light metal powder with a high combustion * binding agent, they burn completely at temperature or consist essentially of such during the time in which they are released in this way. Such blocks may be made 6 S particles in the combustion chamber are, containing an oxidizing agent at least in part: ,, which for their combustion Among the causes that a delay in the
nung notwendig Ist oder im Gegensatz dazu reduzie- Verbrennung der metallischen, im brennbaren, orgarend sein, wobei zur Verbrennung zusammen mit dem nischen Bindemittel enthaltenen Teilchen führen kön-voltage necessary t Is or conversely reduzie- combustion of the metal, in the combustible, his orga rend, wherein lead to the combustion together with the African binder particles contained kön-
nen, können insbesondere folgende genannt werden: eine verhältnismäßig niedrige Temperatur der unmittelbaren, im allgemeinen reduzierenden Umgebung; die Gegenwart einer Hülle aus einem Biiidemittelrest, durch die die Oberfläche der Teilchen während einer gewissen Zeit beibehalten oder geschützt wird; und die eventuelle Gegenwart einer Oxidschicht auf den Partikeln während ihrer Einarbeitung in das organische, brennbare Bindemittel.The following can be mentioned in particular: a relatively low temperature of the immediate, generally reducing environment; the presence of a shell made from a residual builder, by which the surface of the particles is maintained or protected for a period of time; and the possible presence of an oxide layer on the particles during their incorporation into the organic, flammable binders.
Aufgabe der Erfindung ist es, die Verbrennungstemperatur der metallischen Teilchen zu erhöhen und sie von jeglicher Hülle (aus einem Bindemittelrcst oder einem Oxid) zu befreien, durch die die Verbrennungsreaktion der Teilchen mit dem Oxidationsmittel behindert wird.The object of the invention is to increase the combustion temperature of the metallic particles and to rid them of any shell (of a binder skeleton or an oxide) that would hinder the combustion reaction of the particles with the oxidizing agent will.
Erfindungsgegenstand ist somit ein Brennsioffblock mit einem Pulver aus wenigstens eiiiem der Le;chtmetalle Beryllium, Magnesium, Aluminium sowie der Halbmetalle Bor und Silicium, die durch Reaktion mit einem Sauerstoff einhakenden Verbrennungsmittei verbrennen, das dadurch gekennzeichnet ist, daß die Oberfläche jedes Teilchens des Metallpulvers mit einer diskontinuierlichen Schicht aus einer fluorierten Kohlenstoffverbindung überzogen ist, die bei einer Temperatur, die wesentlich niedriger ist als die Verbrennungstemperatur des Brennstoffblockes im vorgesehenen Verbrennungsmittel, mit dem die Teilchen bildenden Metall in einer exothermen Primärreaktion reagieren kann.The subject of the invention is thus a fuel block with a powder of at least one of the oils ; chtmetals beryllium, magnesium, aluminum and the semimetals boron and silicon, which burn by reaction with an oxygen-entangling combustion agent, which is characterized in that the surface of each particle of the metal powder is coated with a discontinuous layer of a fluorinated carbon compound, which at a temperature , which is significantly lower than the combustion temperature of the fuel block in the intended combustion agent, with which the metal forming the particles can react in an exothermic primary reaction.
Dieser Brennstoffblock wird erfindungsgemäß dadurch hergestellt, daß man die Überzugssubstanz auf die Leichtmetallteilchen in Form einer Suspension eines Pulvers der Überzugssubstanz in einer Flüssigkeit aufbringt.According to the invention, this fuel block is produced by applying the coating substance the light metal particles in the form of a suspension of a powder of the coating substance in a liquid brings up.
Die begrenzte Primärreaktion zwischen den metallischen Teilchen und der Hüllsubstanz bewirkt gleichzeitig eine Vorheizung der Teilchen sowie eine Reinigung ihrer Oberfläche, wodurch die Einleitung der Hauptverbrennungsreaktion beschleunigt unj der Verbrennungswirkungsgrad verbessert wird. Auf Grund des erfindungsgemäßen Vorliegens eines Überzugs in Form einer diskontinuierlichen Schicht kann vermieden werden, daß die Überzugssubstanz einen thermischen Schutz bildet, der die Einleitung der Reaktion der Substanz mit den Metallteilchen verzögert. Gleichzeitig ist auch ein freier Zugang des Oxydationsmit'els zu den Metallteilcheri gewährleistet.The limited primary reaction between the metallic particles and the coating substance takes place at the same time a preheating of the particles as well as a cleaning of their surface, whereby the initiation of the Main combustion reaction accelerates and combustion efficiency is improved. Because a coating is present according to the invention in the form of a discontinuous layer, this can be avoided be that the coating substance forms a thermal protection that initiates the reaction the substance with the metal particles is delayed. At the same time there is also free access to the oxidizing agent to the metal parts guaranteed.
Gemäß einer zweckmäßigen Ausführungsform sollten insbesondere die folgenden Maßnahmen getroffen werden:According to an expedient embodiment, the following measures in particular should be taken will:
Das Verhältnis Überzugssubstanz zu Leichtmetall zwischen dem Metallpulver und dem durch die ÜberzugssubsUtnz zugeführten Halogen sollte vorzugsweise 30 bis 80:1 betragen.The ratio of coating substance to light metal between the metal powder and that produced by the coating substance added halogen should preferably be 30 to 80: 1.
Die Struktur der Hüllsubstanzschicht darf keine durchgehende Hülle bilden, sondern soll die Form eines Netzes aus Kügelchen bilden, die aus einer Pulversuspension der Hüllsubstanz in einer Flüssigkeit aufgebracht worden ist.The structure of the coating substance layer must not form a continuous envelope, but rather the shape form a network of spheres that consist of a powder suspension of the coating substance in a liquid has been applied.
Das Pulver aus Leichtmetall kann den Hauptbestandteil des Blockes in einem Raketentreibstoff bilden, wobei vorzugsweise Wasser als Verbrennungsmittei verwendet wird. Hierbei erleichtert die Hiillsubslanz der metallischen Pulverkörner die Agglomeration der Körner bei der Herstellung des Blockes. Die Abmessungen der Teilchen des Pulvers aus Leichtmetall, die kugel- oder lamellenförmig sein können, sollten zwischen 3 und 40 μ liegen.The light metal powder can form the main component of the block in a rocket fuel, preferably water is used as the combustion agent. Here, the shell subslance facilitates of the metallic powder grains, the agglomeration of the grains during the manufacture of the ingot. the Dimensions of the particles of light metal powder, which can be spherical or lamellar, should be between 3 and 40 μ.
Der Durchmesser der Kügelchen ist vorzugsweise 0,1 bis 0,5 μ besonders 0,3 μ.The diameter of the beads is preferably 0.1 to 0.5 μm, particularly 0.3 μm.
Was das Verfahren der Einarbeitung des Pulvers aus Leichtmetall, das vorher mit der halogenierten Kohlenstoffsubstanz überzogen wurde, in die organische, brennbare Verbindung betrifft, geschieht dies vorzugsweise bei einer Temperatur, bei der die organische Verbindung verflüssigt ist, wobei die Substanz dann als flüssige Phase mit der Verbindung gemischt wird.As for the method of incorporation of the powder of light metal, previously with the halogenated carbon substance has been coated in the organic, flammable compound is concerned, this is preferably done at a temperature at which the organic compound is liquefied, the substance then being is mixed as a liquid phase with the compound.
ίο Bei Atmosphärendruck schmilzt Aluminiumoxid (AUO3) erst bei 2080'C, während Aluminiumfluorid bei 129TC absublimiert wird. Berylliumoxid (BeO) wird durch Schmelzen bei 2530 C, Berylliumfluorid bei 800 C absublimiert.ίο At atmospheric pressure, aluminum oxide (AUO 3 ) only melts at 2080'C, while aluminum fluoride is sublimated at 129TC. Beryllium oxide (BeO) is sublimated off by melting at 2530 C, beryllium fluoride at 800 C.
Ist die Basis des Brennstoffblocks eine feste organische Verbindung, so besteht diese vorzugsweise aus einem Amin, wenn die Brennstoffblöcke in einem Hybrid-Raketentreibstoff verwendet werden sollen. Bevorzugt wird Metatoluoldiamin, das mit einem mit CycJohexylphthalat plastifizierten Polyamid verbunden ist. Diese Zusammensetzung wird im folgenden als »NMTD« bezeichnet.If the base of the fuel block is a solid organic compound, this preferably consists of an amine if the fuel blocks are to be used in a hybrid rocket fuel. Metatoluenediamine, which is combined with a polyamide plasticized with cyclohexyl phthalate, is preferred is. This composition is referred to below as "NMTD".
Der Gewichtsanteil des überzogenen Pulvers aus Leichtmetall im Brennstoffblock liegt vorzugsweiseThe weight fraction of the coated light metal powder in the fuel block is preferably
j5 zwischen 20 und 40% und hier wiederum vorzugsweise bei etwa 30%.j5 between 20 and 40% and here again preferably at about 30%.
Bei Brennstoffblöcken auf der Basis von NMTD sind die Metallteilchen vorzugsweise mit einem PoIyfluoräthylen, insbesondere Polytetrafluoräthylen, C2F4, umhüllt, die im Handel als stabile wäßrige Suspensionen von kolloidalen Kügelchen aus Polytetrafluoräthylen mit Körnchenabmessungen in der Größe von 0,1 bis 0,4 μ erhältlich sind.In fuel blocks based on NMTD, the metal particles are preferably coated with a polyfluoroethylene, in particular polytetrafluoroethylene, C 2 F 4 , which is commercially available as stable aqueous suspensions of colloidal spheres made of polytetrafluoroethylene with granule dimensions of 0.1 to 0.4 μ are available.
Das Aufbringen der Polytetrafhioriiihylenkügelchen auf die Metallteilchen kann vor dem Einbringen in das Amin oder nachher geschehen.The application of the polytetrafluoroethylene spheres on the metal particles can be done before or after incorporation into the amine.
Um möglichst vorteilhaft zu arbeiten, geht man zweckmäCigerweise fo'üendermaßen vor: Das Amin wird unter Rühren verflüssigt: das Metallpulver wirdIn order to work as advantageously as possible, it is expedient to proceed as follows: The amine is liquefied with stirring: the metal powder becomes
u> nach inniger Vermischung mit der Überzugssubstanz in das verflüssigte Amin eingebracht; die Heizung erfolgt bei einer Temperatur, bei der das Wasser entfernt und die Körnchen der Überzugssubstanz auf den Metallieilchen ausfallen;danach wird die Mischung in . eine Form gegeben und bis zur vollständigen Verfestigung gekühlt.u> after intimate mixing with the coating substance incorporated into the liquefied amine; heating occurs at a temperature at which the water is removed and the granules of the coating substance precipitate on the metallic particles, after which the mixture is converted into . given a mold and cooled until completely solidified.
Zur weiteren Erläuterung sollen 5 Beispielreihen beschrieben werden, die sich auf Brennstoffblöcke für Hybrid-Raketentreibstoffe beziehen, wobei die chemi-For further explanation, 5 sample series will be described, which relate to fuel blocks for Sourcing hybrid rocket fuels, with the chemical
sehe Zusammensetzung des Biennstoffblocks und die des entsprechenden Verbrennungsmittels von Beispielreihe zu Beispielreihe variiert.see the composition of the Biennstoffblock and the of the corresponding combustion agent varies from sample series to sample series.
Erste BeispielreiheFirst series of examples
Bei der ersten Reihe von Beispielen ist die Basis des Brennstoffblocks NMTD 96/2/2 (96% Metatoluoldiamin, 2% Polyamid und 2% Butylphihalat). Lr ist mit Aluminiumpulver angereichert, das Verbrennungsmittel ist Salpstersäure (HNO3). In the first series of examples, the base of the fuel block is NMTD 96/2/2 (96% metatoluene diamine, 2% polyamide and 2% butylphihalate). Lr is enriched with aluminum powder, the combustion agent is nitric acid (HNO 3 ).
Die Beispiele der ersten Reihe haben die folgenden gemeinsamen Verfahrensmerkmale:The first row examples have the following procedural features in common:
a) Das NMTD 96/2/2 wird unter Rühren bis zum vollständigen Schmelzen auf eine Temperatur vona) The NMTD 96/2/2 is stirred until it has completely melted to a temperature of
fi5 140 C gebracht; fi 5 140 ° C;
b) Während dieser Zeit wird das Aluminiumpulver innig mit einem Polytetrafiuoräthylen gemischt, wobei gegebenenfalls Wasser zugegeben wird, umb) During this time, the aluminum powder is intimately mixed with a Polytetrafiuoräthylen, where water is optionally added to
eine leicht flüssige Mischung zu erhalten. Die Anteile des Aluminiumpulvers und Polytetrafluoräthylen sind abhängig vom gewünschten charakteristischen Mischungsverhältnis ψ; to get a slightly fluid mixture. The proportions of aluminum powder and polytetrafluoroethylene depend on the desired characteristic mixing ratio ψ;
c) Die gemäß b) hergestellte Mischung wird dem nach a) hergestellten geschmolzenen NMTD stetig zugegeben und auf eine Temperatur von 105 C gebracht. Das Wasser wird darauf durch Erhitzen beseitigt, während das Polytetrafluorethylen auf den Aluminiumkörnern ausfällt;c) The mixture produced according to b) becomes steady with the melted NMTD produced according to a) added and brought to a temperature of 105 C. The water is on it by heating eliminated while the polytetrafluoroethylene precipitates on the aluminum grains;
d) das erhaltene Produkt wird wieder auf eine Temperatur von 105"C gebracht, worauf es in eine Form gegeben und der so erhaltene Block gekühlt wird.d) the product obtained is brought back to a temperature of 105 "C, whereupon it was placed in a mold and the block thus obtained was cooled will.
Bei diesen gemeinsamen Bedingungen sollen nimmehr die Beispiele im einzelnen beschrieben werden.With these common conditions we should take more the examples are described in detail.
Aiuminium aus kugelförmigen Körnern mit einer mittleren Körnchengröße von 5 μ: 28,25%; Polytetraflüoräthylen: 1,75%; NMTD: 70%.Aluminum of spherical grains with an average grain size of 5 µ: 28.25%; Polytetrafluoroethylene: 1.75%; NMTD: 70%.
Das Mischungsverhältnis ψ des erhaltenen Blockes ist 45:1 und sein Verbrennungswirkungsgrad liegt bei 96%.The mixing ratio ψ of the block obtained is 45: 1 and its combustion efficiency is 96%.
Dieses Beispiel unterscheidet sich in der Hauptsache vom vorhergehenden dadurch, daß u.j Anteile von Aluminium und Polytetrafluorethylen 28,1% bzw. 1,9% betragen.This example differs mainly from the previous one in that u.j shares of Aluminum and polytetrafluoroethylene are 28.1% and 1.9%, respectively.
Das Mischungsverhältnis ψ des erhaltenen Blockes ist 40:1 und sein Verbrennungswirkungsgrad ist 98,5 ";,.The mixing ratio ψ of the block obtained is 40: 1 and its combustion efficiency is 98.5 ";
Dieses Beispiel unterscheidet sich von den vorhergehenden dadurch, daß die Anteile von Aluminium und Polytetrafluorethylen 28,4 bzw. 1,60% sind.This example differs from the previous ones in that the proportions of aluminum and polytetrafluoroethylene are 28.4 and 1.60 percent, respectively.
Das Mischungsverhältnis ψ des erhaltenen Blockes ist 50:1 und sein Verbrennungswirkungsgrad 92%.The mixing ratio ψ of the block obtained is 50: 1 and its combustion efficiency is 92%.
Aluminium aus Lamellen von im Mittel 14μ: 28,1 %; Polytetrafluorethylen: 1,9%; NMTD: 70%.Aluminum from lamellas with an average of 14μ: 28.1%; Polytetrafluoroethylene: 1.9%; NMTD: 70%.
Das Mischungsverhältnis des erhaltenen Blockes ist 40:1, sein Verbrennungswirkungsgrad 99%.The mixing ratio of the block obtained is 40: 1 and its combustion efficiency is 99%.
Dieses Beispiel unterscheidet sich vom vorhergehenden durch die mittlere Abmessung der Aluminiumlamellen (44 μ) und dadurch, da3 die Anteile von Aluminium und Polytetrafluorethylen 28,7 bzw. 1,3% betragen.This example differs from the previous one in the mean dimension of the aluminum lamellas (44 μ) and because the proportions of aluminum and polytetrafluoroethylene are 28.7 and 1.3%, respectively be.
Das Mischungsverhältnis φ des erhaltenen Blockes ist 60:1, sein Verbrennungswirkungsgrad 98%.The mixing ratio φ of the block obtained is 60: 1, its combustion efficiency 98%.
Zweite BeispielreiheSecond series of examples
Bei der zweiten Beispilreihe ist die Basis des Brennstoffblocks Polybutadien und er ist mit Aluminiumpulver angereichert. Das Verbrennungsmittel ist Wasserstoffperoxid (H2O2) mit einer Konzentration von maximal 98",,.In the second row of examples, the base of the fuel block is polybutadiene and it is enriched with aluminum powder. The combustion agent is hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) with a maximum concentration of 98 ".
Das mit Polytetrafluorethylen überzogene Aluminium wird hergestellt indem das Aluminiumpulver und das Polytetrafluorethylen innig vermischt werden. Fails notwendig, wird Wasser zugegeben, das darauf durch Verdampfung bei niedriger Temperatur, unter Umständen im Vakuum, entfernt wird.The polytetrafluoroethylene coated aluminum is made by adding the aluminum powder and the polytetrafluoroethylene are intimately mixed. If necessary, water is added to it is removed by evaporation at low temperature, possibly in a vacuum.
Das mit Polytetrafluorethylen überzogene Aluminiumpulver wird darauf mechanisch dispergiert und in Polybutadien eingeführt, dem ein Vernetzungsmittel zugegeben ist. Das Mischungsverhältnis wird so gewählt, daß sich das berechnete charakteristische Mischungsverhältnis ergibt. Die so gewonnene Mischung wird schließlich in eine Form gegossen und bei einer geeigneten Temperatur vernetzt.The aluminum powder coated with polytetrafluoroethylene is then mechanically dispersed and in Polybutadiene introduced to which a crosslinking agent is added. The mixing ratio is chosen so that that the calculated characteristic mixing ratio results. The mixture obtained in this way is finally poured into a mold and crosslinked at a suitable temperature.
''
Die Körnchengröße des verwendeten Aluminiumpulvers (kugelförmige Körner) ist 5 μ. Die Anteile sind Aluminium: 28,1%; Polytetrafluorethylen 1,6% und Polybutadien 70,3%.The grain size of the aluminum powder (spherical grains) used is 5 µm. The shares are aluminum: 28.1%; Polytetrafluoroethylene 1.6% and polybutadiene 70.3%.
Das Mischungsverhältnis ψ des erhaltenen Blockes ist 40:1, sein Verbrennungswirkungsgrad 98%.The mixing ratio ψ of the block obtained is 40: 1, its combustion efficiency 98%.
Lamellenförmiges AJuminiumpuJver mit einer Größe von im Mittel 14 μ: 28,1°,,; Polytetrafluorethylen 1,9%; Polybutadien 70%.Lamellar aluminum powder with an average size of 14 μ: 28.1 °; Polytetrafluoroethylene 1.9%; Polybutadiene 70%.
Das Mischungsverhältnis 7 des erhaltenen Blockes ist 40:1, sein Verbrennungswirkungsgrad 99%.The mixing ratio 7 of the block obtained is 40: 1, its combustion efficiency 99%.
Dritte BeispielreiheThird series of examples
Die dritte Beispielreihe betrifft den Sonderfall, in dem der Brennstoffblock im wesentlichen aus einem
Pulver aus einem Leichtmetall, z. B. Aluminiumpulver, besteht, und bei dem das Verbrennungsmittel Wasser
ist, das bei erhöhter Temperatur exotherm mit Aluminium reagiert, so daß bei kontinuierlicher Verbrennung
Aluminiumoxid und Wasserstoff entstehen.
Das Herstellungsverfahren des mit Polytetrafluoräthylen überzogenen Aluminiumpulvers ist das gleiche
wie in der zweiten Beispielsreihe, mi; dem Unterschied, daß die Anteile in einem Bereich gewählt sind, der
einem Mischungsverhältnis 7 entspricht, das wesentlich niedriger ist (Mittelwert von 7 in der Größen-Ordnung
von 10:1).The third series of examples relates to the special case in which the fuel block consists essentially of a powder made of a light metal, e.g. B. aluminum powder, and in which the combustion agent is water, which reacts exothermically with aluminum at elevated temperature, so that aluminum oxide and hydrogen are formed with continuous combustion.
The manufacturing process of the aluminum powder coated with polytetrafluoroethylene is the same as in the second series of examples, mi; the difference is that the proportions are selected in a range that corresponds to a mixing ratio of 7, which is significantly lower (mean value of 7 in the order of magnitude of 10: 1).
Das gemäß der zweiten Beispielreihe überzogene Aluminium wird darauf komprimiert, um Brennstoffblöcke zu erhalten, deren Zusammenhalt durch die der Polytetrafluorethylen-Hülle, die jedes Aluminiumpulverkörnchen umgibt, verbessert ist. Derartige Blöcke sind insbesondere für Unterwasserantriebe geeignet, die mit einer geeigneten Zündvorrichtung versehen sind, die es gestaltet, die für die Verbrennung von Aluminium in Gegenwart von Wasser notwendige Temperatur zu erreichen.The aluminum coated according to the second series of examples is then compressed to form fuel blocks to maintain their cohesion through that of the polytetrafluoroethylene sheath that holds each granule of aluminum powder surrounds is improved. Such blocks are particularly suitable for underwater propulsion, which are provided with a suitable ignition device that makes it necessary for combustion of aluminum in the presence of water to reach the necessary temperature.
Aluminiumpulver mit kugelförmigen Körnern vonAluminum powder with spherical grains of
im Mittel 5 μ, die mit Polytetrafluorethylen überzogen sind. Anteile: Aluminium 78,26%, Polytetrafluoräthylen 21,74%. Dei Block wird durch Kompression mit 250 kg/cm2 hergestellt.on average 5 μ, which are coated with polytetrafluoroethylene. Proportions: aluminum 78.26%, polytetrafluoroethylene 21.74%. The block is made by compression at 250 kg / cm 2 .
Das Mischungsverhältnis ψ dieses Blockes ist 10:1 seh Vevbrennungswirkungsgrad 70%.
60 The mixing ratio ψ of this block is 10: 1 with a combustion efficiency of 70%.
60
Das verwendete Pulser ist ein Lcgieningspiilver aus Aluminium (71)"J und Magnesium (30%) aus kugelförmigen Körnern einer Größe von im Mittel 44 μ. Dieses Legierungspulver wird mit folgenden Anteilen mit Polytetrafluorethylen überzogen: Legieiungspulver 77,07·',", Polytetrafluorethylen *22,93%. Der Block wird durch Komnression hpi 700 ku/rrn2 The pulser used is a casting powder made of aluminum (71) "J and magnesium (30%) from spherical grains with an average size of 44 μ. This alloy powder is coated with the following proportions with polytetrafluoroethylene: alloy powder 77.07 · ',", polytetrafluoroethylene * 22.93%. The block is compressed by hpi 700 ku / rrn 2
2020th
Das Mischungsverhältnis ^ dieses Blockes ist 10:1, sein Verbrennungswirkungsgrad 78%.The mixing ratio of this block is 10: 1, its combustion efficiency 78%.
Vierie BeispielreiheFour series of examples
Diese Beispiele beziehen sich auf mit Berylliumpulver angereicherte Brennstoffblöcke für Hybrid-Raketenmotoren. These examples relate to beryllium powder enriched fuel blocks for hybrid rocket motors.
Als Metallpulver wird Beryiliumpulver mit kugelförmigen Körnern von 30 μ Größe verwendet. Wie in der vorangegangenen Beispielsreihe ist die Basis des Blockes NMTD, die Verfahren zum Überziehen und Einarbeiten des Metallpulvers sind die gleichen. Das Verbrennungsmittel ist Salpetersäure oder Stickstoffperoxid oder eine Mischung daraus. Die Anteile sind folgende:Berylium powder with spherical grains of 30 μ in size is used as the metal powder. As in of the previous series of examples is the basis of the Blockes NMTD, the processes for coating and incorporating the metal powder are the same. The The combustion agent is nitric acid or nitrogen peroxide or a mixture thereof. The shares are the following:
Beryllium 21'A\°6 Beryllium 21 ' A \ ° 6
Polytetrafluoräthylen 2>55 /o Polytetrafluoroethylene 2 > 55 / o
NMTD 96/2/2 70%NMTD 96/2/2 70 %
Das Mischungsverhältnis ψ des erhaltenen Blockes ist 60:1.The mixing ratio ψ of the block obtained is 60: 1.
E.eispiel 11E. Example 11
Als Metallpulver v/ird Berylliumpulver mit kugelförmigen Körnern von 20 μ Größe verwendet. Die Baris des Brennstofiblocks ist wie in der zweiten Beispielreihe Polybutadien, die Verfahren zum Überziehen und Einbringen des Metallpulvers sind die glei- 3<> chen. Das Verbrennungsmittel ist Wasserstoffperoxid mit einer Konzentration von 98%. Die Anteile der Zusammensetzung sind folgende: \Beryllium powder with spherical grains of 20 μm in size is used as the metal powder. the As in the second series of examples, the baris of the fuel block is polybutadiene, the coating process and introducing the metal powder are the same 3 <> chen. The combustion agent is hydrogen peroxide at a concentration of 98%. The proportions of the The composition is as follows: \
Beryllium 32",,Beryllium 32 ",,
Polytetrafluoräthylen 3 "„Polytetrafluoroethylene 3 ""
Polybutadien 65 %Polybutadiene 65%
Das Mischungsverhältnis 7 des erhaltenen Blockes ist 60:1, der Verbrennuneswirkuimserad licet über 90%.The mixing ratio 7 of the block obtained is 60: 1, the combustion effect is over 90%.
Fünfte BeispielreiheFifth sample series
Im folgenden sollen zwei Beispiele für Zusammensetzungen von Brennstoffblöcken angegeben werden, die das zu ihrer Verbrennung notwendige Oxidationsmittel (Pulver) enthalten. Das Überziehen und Einbringen des Metallpulvers in das Bindemittel erfolgen auf die gleiche Weise wie in der zweiten Beispielreihe.In the following two examples for the compositions of fuel blocks are given, which contain the oxidizing agent (powder) necessary for their combustion. The coating and bringing in of the metal powder into the binder are carried out in the same way as in the second series of examples.
Ammoniumperchlorat 60%Ammonium perchlorate 60%
Bindemittel (Polyurethan) 20%Binder (polyurethane) 20%
AluminiumpulverAluminum powder
(Körnchengröße 5 μ) 18,83%(Granule size 5 μ) 18.83%
Polytetrafluoräthylen 1,17%Polytetrafluoroethylene 1.17%
Das Mischungsverhältnis φ ist 60:1.The mixing ratio φ is 60: 1.
Aluminiumperchlorat 70%Aluminum perchlorate 70%
Bindemittel (Polybutadien) 15%Binder (polybutadiene) 15%
BerylliumpulverBeryllium powder
(Körnchengröße 20 μ) 13,5%(Granule size 20 μ) 13.5%
Polytetrafluoräthylen 1,5 %Polytetrafluoroethylene 1.5%
Das Mischungsverhältnis φ ist 50:1.The mixing ratio φ is 50: 1.
709 617/14«709 617/14 «
Claims (8)
Applications Claiming Priority (2)
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Publications (3)
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