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Desenvolvimento teórico-experimental de materiais energéticos aplicados à propulsão química

Processo: 19/03729-8
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2019 - 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Aeroespacial - Propulsão Aeroespacial
Pesquisador responsável:Luiz Fernando de Araújo Ferrão
Beneficiário:Luiz Fernando de Araújo Ferrão
Instituição-sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
Pesq. associados:Elizabete Yoshie Kawachi ; Kamila Pereira Cardoso ; Márcio Yuji Nagamachi
Bolsa(s) vinculada(s):20/08603-0 - Produção de partículas de parafina com morfologia e tamanho controlados, BP.TT
Assunto(s):Compostos de coordenação  Físico-química  Química computacional  Parafina  Poliuretanos 

Resumo

O desenvolvimento de propelentes com desempenho energético elevado associado a baixos riscos ambientais tem papel central no avanço de tecnologias espaciais no âmbito de propulsão química. Para manter o país inserido nos mercados civil e militar e possibilitar a diminuição do atraso tecnológico neste setor é preciso desenvolver, por exemplo, oxidantes com performance comparável à do perclorato de amônio, o oxidante mais utilizado em propelentes sólidos, e dominar sua produção em larga escala. O dinitramida de amônio (ADN) é uma alternativa por ser ambientalmente mais seguro, no entanto sua síntese em larga escala ainda oferece desafios. Neste contexto, este projeto envolve a síntese do ADN e o estudo de formulações de grãos baseados neste propelente para uso em motores-foguete sólidos. Paralelamente, serão desenvolvidos grãos combustíveis para uso em motores-foguete híbridos. Em especial, aqueles baseados em partículas de parafina ou ADN e uma matriz polimérica, aditivados com diferentes complexos metálicos e/ou nanopartículas para diminuir a temperatura de decomposição dos grãos processados e/ou a aumentar a velocidade de queima. Grãos com diferentes composições serão montados e estudados com relação às propriedades térmicas e mecânicas, bem como aos parâmetros balísticos. Também serão realizadas simulações computacionais visando uma descrição de propriedades moleculares e interações entre os componentes dos grãos. Este projeto contribuirá fortemente para a consolidação de um grupo multidisciplinar de pesquisa em materiais energéticos, formado por docentes do Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA) e pesquisadores do Instituto de Aeronáutica e Espaço (IAE) que atuam no programa de Pós-Graduação em Ciências e Tecnologias Espaciais do ITA, possibilitando a formação de recursos humanos altamente capacitados nesta área. Além disso, os resultados da pesquisa poderão fornecer condições à busca de autossuficiência do Brasil em relação à produção de propulsores químicos de alto desempenho. (AU)

Publicações científicas (8)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
FERNANDES, GABRIEL F. S.; PONTES, MARCELO A. P.; FARIA, JR., ULISSES J.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; FERRAO, LUIZ F. A. Multireference study of ionic/covalent electronic states of MF (M = Be, Mg and Ca). SPECTROCHIMICA ACTA PART A-MOLECULAR AND BIOMOLECULAR SPECTROSCOPY, v. 233, JUN 5 2020. Citações Web of Science: 0.
PETRY PONTES, MARCELO ANDRE; CORRETO MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR; ROBERTO-NETO, ORLANDO; DE ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO. Soot precursors in farnesane and n-dodecane decomposition: A computational approach. FUEL, v. 268, MAY 15 2020. Citações Web of Science: 0.
MOURA, SILIO LIMA; FERNANDES, GABRIEL FREIRE SANZOVO; MACHADO, FRANCISCO BOLIVAR CORRETO; FERRAO, LUIZ FERNANDO ARAUJO. Theoretical and experimental electronic spectra of neutral, monoprotonated and diprotonated dapsone. THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS, v. 139, n. 3 FEB 18 2020. Citações Web of Science: 0.
SILVA, JESSICA DE OLIVEIRA; CARDOSO, KAMILA PEREIRA; CAMPOS SILVA, JOSIANE RIBEIRO; KAWACHI, ELIZABETE YOSHIE; NAGAMACHI, MARCIO YUJI; DE ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO. ADN Recrystallization and Microencapsulation with HTPB by Simple Coacervation. PROPELLANTS EXPLOSIVES PYROTECHNICS, v. 45, n. 5 FEB 2020. Citações Web of Science: 0.
FERNANDES, GABRIEL F. S.; MACHADO, FRANCISCO B. C.; FERRAO, LUIZ F. A. Identification of Magic Numbers in Homonuclear Clusters: The epsilon(3) Stability Ranking Function. Journal of Physical Chemistry A, v. 124, n. 2, p. 454-463, JAN 16 2020. Citações Web of Science: 0.
GOMES FERNANDES, PAULA CRISTINA; GOMES, JESSICA SANTOS; KAWACHI, ELIZABETE YOSHIE; NAGAMACHI, MARCIO YUJI; DE ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO; CARDOSO, KAMILA PEREIRA. Exploring the Mechanical, Thermal and Ballistic Effects of Carbon Black on Paraffin-Based Fuels for Hybrid Rocket Motors. JOURNAL OF AEROSPACE TECHNOLOGY AND MANAGEMENT, v. 11, n. SI, p. 19-22, 2019. Citações Web of Science: 0.
PIMONT, LIA JUNQUEIRA; GOMES FERNANDES, PAULA CRISTINA; DE ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO; NAGAMACHI, MARCIO YUJI; CARDOSO, KAMILA PEREIRA. Study on the Mechanical Properties of Solid Composite Propellant Used as a Gas Generator. JOURNAL OF AEROSPACE TECHNOLOGY AND MANAGEMENT, v. 11, n. SI, p. 7-10, 2019. Citações Web of Science: 0.
SILVA, JESSICA DE OLIVEIRA; SILVA, JOSIANE RIBEIRO CAMPOS; DE OLIVEIRA, LUCAS BARROS; CARDOSO, KAMILA PEREIRA; NAGAMACHI, MARCIO YUJI; DE ARAUJO FERRAO, LUIZ FERNANDO. Encapsulation of Oxidizers: Efficient Method by Spout-fluid Bed. JOURNAL OF AEROSPACE TECHNOLOGY AND MANAGEMENT, v. 11, n. SI, p. 23-26, 2019. Citações Web of Science: 0.

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