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

• Processo: 19/03042-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2019
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Aeroespacial
• Pesquisador responsável: Elizabete Yoshie Kawachi
• Beneficiário: Paula Cristina Gomes Fernandes
• Instituição Sede: Divisão de Ciências Fundamentais (IEF). Instituto Tecnológico de Aeronáutica (ITA). Ministério da Defesa (Brasil). São José dos Campos , SP, Brasil
• Assunto(s): Microemulsão Nanopartículas Hematita Propulsão Propelentes Catálise Catalisadores Motor de aeronaves
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisador de queima | Degradação de propelente | Microemulsão | Motor-foguete | Perclorato de amônio | Processamento de propelentes

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.

Publicações científicas

(4)

(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)

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. (19/03729-8, 19/03042-2)

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, p. 4-pg., 2019-01-01. (19/03729-8, 19/03042-2)

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, p. 4-pg., 2019-01-01. (19/03729-8, 19/03042-2)

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. (19/03729-8, 19/03042-2)