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에어로졸 공정 기반 폴리머 캡슐화 된 나노고에너지 복합체 제조 및 연소 특성 연구
김지훈(Ji Hoon Kim),김호성(Ho Sung Kim),조명훈(Myung Hoon Cho),구지혜(Ji Hye Ku),차정근(Jeong Kuen Cha),심홍민(Hong Min Shim),김수형(Soo Hyung Kim) 한국추진공학회 2018 한국추진공학회 학술대회논문집 Vol.2018 No.5
본 연구에서는 기존의 폴리머/나노고에너지 물질 복합체 제조 방식의 문제점을 해결하기 위해 에어로졸 공정을 이용하여 폴리머 캡슐화 된 나노고에너지 물질 복합체를 제조하였다. 분무건조공정을 통해 니트로셀룰로오스(NC) 바인더 내에 나노고에너지 물질(Al/CuO)이 나노스케일에서 균일하게 분산 되어있는 NC 캡슐화 된 고에너지 물질 복합체 분말을 성공적으로 제조 하였다. 제조된 복합체 분말의 연소특성을 연소율, 폭발압력, 발열특성을 고속카메라 측정, 압력셀 시험, TG-DSC 측정 등을 통해 분석하였다. 에어로졸 공정을 통해 제조 된 NC 캡슐화 된 고에너지 물질에서 기존의 물리적, 기계적 혼합 방식에 의해 제조 된 NC/Al/CuO 복합체 대비 매우 우수한 연소특성이 관찰 되었다. In this study, polymer-encapsulated nanoenergetic material(nEM) composites were fabricated by using an aerosol process to solve the problems in conventional manufacturing process of polymer/nEM composites. By using a spray-drying process, nitrocellulose (NC)-encapsulated nEM composite powders composed of Al/CuO nanoparticles were successfully prepared. The combustion characteristics of the NC-encapsulated nEM composites were examined in terms of burn rate, pressure and heat release rate using various tools, including high-speed camera, pressure cell test, and thermogravimetric-differential scanning calorimetric (TG-DSC) analyzer. The NC-encapsulated nEM composites prepared by the present aerosol process were observed to have superior combustion characteristics when they are compared with the NC/nEM composites prepared by conventional physical and mechanical mixing methods.