Characterization of energetic meterials using thermal calorimetry

등전환 방법을 이용한 고에너지 물질의 노화 효과 예측

Thermal analysis of three energetic materials used in pyroelectric device was performed using Differential Scanning Calorimetry (DSC). The theoretical method for extracting the reaction rate equation of energetic materials using DSC experimental data is proposed and the reaction rate extraction is performed. The results of the DSC were analyzed by the conversion method such as Friedman. Activation energy and frequency factor according to mass fraction were extracted to complete the reaction rate equation. The extracted reaction rate equation has a form that represents the entire chemical reaction process, not the assumption that the chemical reaction process of the high energy material is a main step in several stages. It has considerable advantages in terms of theoretical and accuracy as compared with the chemical reaction rate form extracted through conventional thermal analysis experiments. Using the derived reaction rate equation, we predicted the performance change of three energetic materials operating on actual storage condition over 20 years.

Differential Scanning Calorimetry(DSC)를 이용하여 파이로점화장치에 사용되는 세 가지 고에너지 물질의 열분석 실험을 수행하였다. DSC 실험 데이터를 이용하여 고에너지 물질의 반응속도식을 추출해내는 이론적 방법을 제안하고 반응속도식 추출을 수행하였다. DSC 실험 결과는 Friedman 등전환법으로 분석되었다. 질량분율에 따른 활성화에너지와 빈도인자를 추출해 내어 반응속도식을 완성하였다. 추출된 반응속도식은 고에너지 물질의 화학반응과정을 몇 단계의 주요단계로 가정하는 형태가 아닌 전체 화학 반응 과정을 나타내는 형태를 갖는다. 이는 기존의 열분석 실험을 통해 추출되는 화학반응속도식 형태에 비해 이론적 측면과 정확성 측면에서 상당한 장점을 갖는다. 도출된 반응속도식을 이용하여 실제 추진기관에 운용되는 세 가지 고에너지 물질의 성능변화를 20년에 대하여 예측하였다.