Rheological Properties Investigation of Kerosene gels with Nano-Aluminum Particles

알루미늄 나노입자 첨가량에 따른 케로신 젤의 유변학적 특성 변화

  • 김시진 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 한승주 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학과) ;
  • 김진곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 강태곤 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부) ;
  • 문희장 (한국항공대학교 항공우주 및 기계공학부)
  • Published : 2017.05.31

Abstract

In this study, the rheological characteristics of kerosene based gel propellants were investigated. For the gelling agent, Thixatrol$^{(R)}$ has been used with 100 nm nano-sized aluminium particle addition. Three gellant contents of 2.5 wt%, 5 wt% and 7.5 wt% kerosene gels were first investigated where aluminium particles contents of 10 wt% and 20 wt% were added to 7.5 wt% gellant case. The viscosities of each sample measured by rotational rheometer show that the viscosity augments as gellant or aluminium content increases while the 20 wt% aluminum content resulted in failure of measurement due to the agglomerations of aluminum particles.

본 연구에서는 젤화제 Thixatrol$^{(R)}$ 및 100 nm 크기의 알루미늄 입자 첨가량에 따른 케로신 기반 젤 추진제를 제작하여 유변학적 특성을 파악하였다. 케로신 젤 추진제는 젤화제 첨가량 2.5 wt%, 5 wt%, 7.5 wt%의 세 가지 젤을 제작하였으며, 알루미늄이 첨가된 젤은 젤화제 7.5 wt%를 기반으로 입자 첨가량 10 wt%와 20 wt%의 두 가지 블렌딩 알루미늄 젤을 분석하였다. 회전형 rheometer를 이용하여 각 시료의 점도를 측정한 결과, 젤화제 첨가량 증가 및 알루미늄 입자 증가에 따라 점도 값이 정성적으로 증가하는 경향을 보였다. 그러나 20 wt%의 높은 금속입자 함유 젤의 경우, 입자간 응집, 고형화로 인해 낮은 전단변형률 구간에서 조차 측정 신뢰도가 낮아 회전형이 아닌 모세관 또는 다양한 방식의 점도계 활용이 요구된다.

Keywords