بررسي اثر پوشش دهي نانو استيل استونات منگنز بر روي مكانيسم تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات

The effect of manganese (III) acetylacetonate nano coating on the mechanism of thermal decomposition of ammonium perchlorate

براي كاهش دماي تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات، نانو پوشش استيل استونات منگنز Mn (acac) 3 با استفاده از فرايند سل-ژل تهيه و بر روي سطح ذرات آمونيوم پركلرات پوشش داده شد. تجزيه و تحليل آناليز وزن سنجي گرمايي (TG) نانو پوشش استيل استونات منگنز نشان داد كه اين تركيب قبل از تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات به نانو اسپينل منگنز تبديل مي شود و اين نانو اسپينل منگنز از طريق مكانيسم انتقال الكترون اثر كاتاليستي خوبي بر روي تجزيه حرارتي كاتاليستي آمونيوم پركلرات مي گذارد. در اين مقاله براي اثبات تشكيل نانو پوشش بر روي سطح آمونيوم پركلرات تصاوير ميكروسكوب روبشي (SEM) و الگوي پراش پرتو ايكس (XRD) گرفته شد. براي بررسي نانو كامپوزيت تهيه شده EDS گرفته شد. همچنين اثر كاتاليستي نانو اسپينل منگنز تهيه شده از تجزيه نانو پوشش استيل استونات منگنز، در مكانيسم تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات توسط تجزيه و تحليل حرارتي كالري سنجي پويشي ديفرانسيلي (DSC) و آناليز وزن سنجي گرمايي (TG) مورد بررسي قرار گرفت و باعث كاهش دماي تجزيه براي دو پيك تجزيه آمونيوم پركلرات به ترتيب از ºC 422 به ºC 318 و از ºC 317 به ºC 279 براي نانو كامپوزيت Mn (acac) 3/AP شده است. با توجه به كاهش دماي هر دو پيك تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات مشخص شد كه نانو پوشش استيل استونات اثر بسزايي برروي تجزيه حرارتي آمونيوم پركلرات داشته است و در نهايت باعث بهبود عملكرد پيشرانه هاي جامد مي شود.

Nano-sized manganese (III) acetylacetonate (Mn(acac)3) was coated on the surface of ammonium perchlorate (AP) by sol-gel method, for reducing thermal decomposition temperature of AP. Analysis of thermal gravimetry (TG) results showed that manganese (III) acetylacetonate nano-coating has been converted to manganese spinel before the thermal decomposition of ammonium perchlorate and this nano-sized manganese spinel had a good catalytic effect on the thermal decomposition of ammonium perchlorate. In this paper, X-ray diffraction pattern (XRD) and scanning electron microscopic images (SEM) were used to prove the formation of nano-coating on the surface of ammonium perchlorate and identification nanocomposites, respectively. As well as, the catalytic effect of nano-sized manganese spinel resulted from manganese (III) acetylacetonate studied by the differential scanning calorimetry (DSC) and Thermogravimetric analysis (TG) on the thermal decomposition of ammonium perchlorate and thermal decomposition of nano composite Mn(acac)3/AP showed that decomposition peaks of ammonium perchlorate decreased from 422 ºC to 318 ºC and from 317 ºC to 279 ºC ,respectively. According to the reduction effect of the nano-sized coating on the decomposition peaks of AP, it has been revealed that nano-coating has a significant effect on the thermal decomposition of ammonium perchlorate and eventually improved the performance of solid propellants.