سنتز و مطالعه تاثیر نانو کاتالیزورهای اکسید آهن و مس بر خواص احتراقی پیشرانه های جامد مرکب

چکیده: هدف از انجام این تحقیق، سنتز نانو کاتالیست های اکسید آهن و مس و بکارگیری در نمونه های آزمایشگاهی پیشرانه جامد مرکب و بررسی تاثیر آنها بر خواص احتراقی پیشرانه شامل دمای خوداشتعالی، گرمای احتراق و سرعت سوزش می باشد. برای دستیابی به سرعت سوزش های بالا‏، بکارگیری کاتالیست های مایع رایج می باشد که به دلیل مهاجرت آنها مهم ترین عامل کاهش عمر پیشرانه می باشند. دستیابی به سرعت سوزش های بالا با نانوکاتالیست های جامد که مشکل مهاجرت ندارند در بهبود عمر پیشرانه نقش اساسی دارد. بررسی مطالعات محققین حاکی از آن است که بکارگیری نانوکاتالیست ها باعث بهبود خواص احتراقی پیشرانه ها می گردد. نانو اکسید آهن و مس از پرکاربرد ترین این نانوکاتالیست ها می باشند که در این گزارش در ابتدا به سنتز و شناسایی آنها پرداخته شده است. روش بکارگرفته شده برای سنتز این نانو ذرات، روش قالب ریزی ژل می باشد. با بهینه سازی فرایند شامل دمای کلسینه کردن، نسبت مونومر به شبکه کننده و همچنین نسبت مونومر به نمک فلزی، اندازه ذرات کمینه شده است. از آزمونهای xrd، sem، bet و tem برای آن استفاده شده است. در ادامه با بکارگیری این ذرات در نمونه های آزمایشگاهی پیشرانه، تاثیر آنها بر خواص احتراقی بررسی شده است. برای توزیع نانو ذرات در ترکیب پیشرانه از دو روش شامل انحلال در نرم کننده و پوشش دهی فیزیکی اکسیدکننده استفاده گردید. نتایج بدست آمده با خواص احتراقی کاتالیزور مایع مقایسه شد که نشان می¬دهد تاثیر نانو اکسید مس در بهبود خواص احتراقی بیشتر از نانو اکسید آهن می باشد، به طوریکه در مقایسه با کاتالیزور مایع فروسن، نانو اکسید مس 69% و نانواکسید آهن 61% سرعت سوزش را بهبود داده اند. مقادیر اندازه گیری شده برای دمای خوداشتعالی و گرمای احتراق نشان می دهدکه میزان تغییرات این پارامترها برای نمونه های تولیدی کمتر از 3% است که حاکی از عدم تاثیر ملموس کاتالیست ها بر این دو پارامتر دارد. واژه¬های کلیدی:پیشرانه¬ جامد مرکب، نانوکاتالیست، قالب ریزی ژل، خواص احتراقی، اکسیدآهن، اکسیدمس