Functionalized Graphene Sheet Colloids for Enhanced Fuel/Propellant Combustion

Abstract

We have compared the combustion of the monopropellant nitromethane with that of nitromethane containing colloidal particles of functionalized graphene sheets or metal hydroxides. The linear steady-state burning rates of the monopropellant and colloidal suspensions were determined at room temperature, under a range of pressures (3.35؊14.4 MPa) using argon as a pressurizing fluid. The ignition temperatures were lowered and burning rates increased for the colloidal suspensions compared to those of the liquid monopropellant alone, with the graphene sheet suspension having significantly greater burning rates (i.e., greater than 175%). The relative change in burning rate from neat nitromethane increased with increasing concentrations of fuel additives and decreased with increasing pressure until at high pressures no enhancement was found.

Влияние Наноразмерных Форм Углерода На Свойства И Восприимчивость К Импульсному Пучку Электронов Энергонасыщенной Соли Кобальта

“…Плотность кристаллов NCP ρ exp = 2.03 g/cm 3 , ско-рость детонации V (ρ exp) = 6.65 (1.61) km/s, темпера-тура вспышки T ign = 320…”

“…Плотность запрессовки композиции (состава) нахо-дилась в диапазоне 1.0−1.9 g/cm 3 . Высокий разброс плотности объясняется желанием исследования влияния плотности на восприимчивость к действию ВЭП.…”

“…5. Как видно из данных, приведенных на рисунке, с увеличением плотности глубина отпечат-ка растет и, наконец, при плотности ρ exp = 1.86 g/cm 3 подложка разбивалась на 6−7 крупных фрагментов и множество мелких.…”

“…Термическое пятно на кольце было по размеру много больше, так же как и вмятина от латунного колпачка на стальной подложке при плотно-сти ρ exp = 1.375 g/cm 3 под кольцом была на 0.1−0.15 mm глубже (максимальная глубина вмятины по центру со-ставляла 0.7 mm).…”

“…Например, есть сведения, что добавки структурирован-ных частиц углерода (графена) размером 200−500 nm в ракетное топливо (нитрометан) увеличивают скорость его горения в 2.75 раза [3]. Такая эффективность, по мнению авторов, достигается за счет высокой теплопро-водности и излучательных свойств графена, а также его способности к полному сгоранию.…”