열중량분석법에 의한 Boron-Potassium Nitrate(BKNO₃)의 열분해 특성 연구

Q: 이 논문에서 정의한 BKNO₃이란 무엇인가?

점화장치에서 주장약으로 사용되는 에너지 물질로, MIL-P-46994B 규정에 따라 제조되며 온도 변화에 따라 바인더 분해와 주 분해 반응이라는 다단계 열분해 과정을 거치는 특성을 가진다.

Q: BKNO₃의 열분해 과정에서 나타나는 단계별 특성과 활성화 에너지는 어떻게 변화하는가?

연구 결과, 220~360℃의 바인더 분해 구간과 600℃까지의 주 분해 구간으로 나뉜다. Friedman 등전환법 분석 시 1차 구간의 활성화 에너지는 120~270 kJ/mol, 2차 구간은 150~400 kJ/mol 범위에서 변화한다.

고청아; 김준형; 박영철; 문영택; 서태석; 류병태

doi:10.6108/KSPE.2019.23.2.104

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저자정보: 고청아 (Agency for Defense Development) 김준형 (Agency for Defense Development) 박영철 (Agency for Defense Development) 문영택 (Agency for Defense Development) 서태석 (Agency for Defense Development) 류병태 (Agency for Defense Development)

저널정보: 한국추진공학회 한국추진공학회지 한국추진공학회지 제23권 제2호(통권 제111호)

발행연도: 2019.4

수록면: 104 - 110 (7page)

DOI: 10.6108/KSPE.2019.23.2.104

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붕소-질산칼륨(BKNO₃)의 열분해특성을 비등온방식의 TGA(열중량분석법)를 사용하여 평가하였다. 상온과 600 ℃의 온도범위에서 2단계에 걸쳐 질량감소가 발생하는 것이 관찰되었다. 열분해특성에 대한 속도론적 파라메타값들은 TGA로부터의 데이터를 AKTS Thermokinetics 소프트웨어를 사용하여 분석되었다. 200 ℃에서 360 ℃의 온도범위에서 발생하는 1차 무게감소는 바인더 (Laminac/Lupersol)의 열분해에 해당하며, Friedman의 등전환법으로 분석되는 경우 활성화에너지는 120에서 270 kJ/mol 사이의 값을 가진 반면에 2차감소 영역(360–550 ℃)에서의 활성화에너지 값은 150에서 400 kJ/mol의 범위 내에 있었다.

#BKNO₃(붕소-질산칼륨) #TGA(열중량 분석법) #Igniter(점화제) #Thermal analysis(열분석)

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