Síntese e aplicação de nanopartículas de óxido de ferro na propulsão química

Resumo

A indústria aeroespacial tem investido em pesquisa e desenvolvimento de novas formulações que melhorem o desempenho dos grãos propelentes utilizados em motores-foguete. Um dos importantes estudos a cerca desse contexto, é a atividade catalítica de óxidos metálicos no aumento da taxa de queima do motor e em especial na degradação do oxidante perclorato de amônio. A eficácia do óxido de ferro como catalisador de queima e seu baixo custo têm sido os principais motivos para o seu largo emprego em propelentes. Além disso, o uso de partículas de óxido de ferro em escala nanométrica tem apresentado vantagens, tal como a maior área superficial e consequentemente maior reatividade. Com base nisto, o objetivo desse trabalho é aplicar nanopartículas de óxido de ferro, sintetizadas pelo método de microemulsão, em composições de grão propelente sólido e avaliar o seu efeito catalítico durante a queima. Para isto, amostras de grãos propelentes contendo partículas de óxido de ferro em escala micro e nanométrica serão preparadas e caracterizadas por análise térmica para avaliar a estabilidade e comportamento de degradação do propelente bem como por ensaio de bancada do tipo Bomba Crawford (Strand Burner) para determinar parâmetros balísticos do conjunto propelente/motor. Como os materiais nanométricos apresentam grande tendência à agregação, será realizado o estudo de dispersão das nanopartículas e avaliação da influência deste parâmetro sobre o efeito catalítico do óxido de ferro.