Abstracto

Espectros infrarrojos de composiciones de polímeros de fluorocarbono de aluminio para la firma térmica del motor a reacción

 Amir Elsaidy, Mohamed Kassem, Hesham Tantawy, Sherif Elbasuney y Gaber Zaky M

 Las bengalas son materiales energéticos que pueden producir una firma térmica que puede interferir con los misiles guiados por infrarrojos. La firma térmica de las bengalas debe ser similar a la de los aviones, pero con mayor intensidad; esta firma depende de la reacción exotérmica, así como de la naturaleza química de los productos de combustión. El aluminio es el combustible metálico reactivo más común en uso en sistemas energéticos, ya que puede ofrecer una alta salida de calor (32000 J/g), así como una estabilidad química superior. En este estudio, se desarrollaron diferentes formulaciones de bengalas basadas en aluminio como combustible, polímero de fluorocarbono (teflón) como oxidante y Viton como aglutinante (con un porcentaje de combustible de 40:70 % en peso) mediante granulación y posterior prensado. El rendimiento espectral de las formulaciones desarrolladas se evaluó con la firma térmica del motor a reacción de un avión utilizando un espectrofotómetro (FT-MIR 2-6 μm). La firma térmica del motor a reacción se caracterizó con dos picos característicos sobre la banda α (2-3 μm) y β (3-5 μm); Esta firma se correlacionó con la emisión de cuerpo negro por la boquilla caliente a 690 °C. Las antorchas desarrolladas ofrecieron una firma térmica similar pero con mayor intensidad. La antorcha de aluminio/teflón/vitón (ATV), con 50 % en peso de Al, ofreció un aumento en la intensidad de la banda α y β de 6 y 1,5 veces respectivamente. La antorcha ATV desarrollada ofreció una relación de intensidad característica Ɵ (Iα/Iβ) (el principal parámetro espectral) de 0,73; se encontró que este valor estaba en buena concordancia con la literatura. La cuantificación de las especies emisoras de infrarrojos, así como la temperatura de combustión, se realizó utilizando el código termodinámico ICT. La antorcha ATV (50 % en peso de Al) ofreció el porcentaje más alto (78,1 % en peso) de AlF, la principal especie emisora ??de IR, así como 12,1 % en peso de hollín C, que es un emisor de cuerpo negro ideal. Este manuscrito abriría la ruta para el desarrollo de antorchas con un rendimiento espectral personalizado.