Polskie Towarzystwo Rakietowe - Amatorskie Konstrukcje Rakiet

To może dorzucę parę groszy. Ponowne zainteresowanie tym paliwem wynika bezpośrednio z odkrycia wody na marsie i (stosunkowo niedawno) księżycu. ALICE miało być paliwem powrotnym.



Do produkcji paliwa wykorzystuje się lód (w temperaturze -40C lub w mieszaninie z ciekłym azotem nie jestem pewien) i nanocząstki aluminium.

Problem z nanocząstkami jest taki, że warstwa pasywna na Al ma kilka nanometrów i duża objętość materiału jest już nieużytecznym tlenkiem. Z drugiej strony proszek Al musi być drobny żeby uzyskać pełne spalanie (Al2O3 blokuje dyfuzję tlenu do aluminium).

Poza ceną główną wadą nanocząstek jest ich reaktywność. Widziałem w labolatorium opakowanie takiego proszku. Większą część etykiety stanowiły ostrzeżenia przed kontaktem z woda oraz rozpylaniem w powietrzu co groziło samozapłonem. Takiego proszku nie da się po prostu wymieszać z wodą! Paliwo z nanocząstkami jest dodatkowo bardziej energetyczne, gdyż nanocząstki mają bardzo dużą energię powierzchniową.



Jeśli chodzi o wytrzymałość to nanocząstki aluminium powinny zwiększyć odporność na pękanie, a tym samym wytrzymałość.

No to wygląda to coraz mniej ciekawie, pytanie czy nanocząstki są po to, aby uzyskać wysokie szybkości spalania i jak np. zachowałby się german black w takiej sytuacji (w końcu 2um to tylko 2000nm)



Co do warstwy pasywującej Al2O3, nie obawiałbym się. Al2O3 ma temp. topnienia poniżej 3000 oC, przy odpowiednim zapłonie nie będzie problemu. Zresztą, podejrzewam, że nanoproszek jest produkowany w warunkach pasywnych i prawdopodobnie jest czymś powleczony



Co do <span style="color: red">puchnięcia</span> - chwila, przecież min gęstość wody o ile pamiętam to 4oC, można lać do formy w okolicy zera.



Utleniacze: KN i inne, niestety - problem z zamrażaniem. Roztwory soli marzną w dużo niższych temperaturach. Zresztą, moim zdaniem ISP robi Alice nie tyle efekt energetyczny, co znakomity i najwydajniejszy na świecie gaz wylotowy.

Kto pisał o skurczu? Problemem jest właśnie puchnięcie podczas krystalizacji.

OK, przejęzyczenie. Najmniejsza gestość w 4oC, największa objętość

Zaraz, w 4 stC woda ma największą gęstość, stąd też zalega dna oceanów.

Proszki metali uzyskuje się w procesie atomizacji lub REP (rotating electrode process - w zasadzie jak centrifugal atomization) Środowiskiem jest argon lub próżnia.

http://www.elliottequipment.com/ask/ATOMIZ_1.PDF



Moim zdaniem użycie nanocząstek jest podyktowane dużym ciepłem właściwym wody. Jeśli strefa płomienia ma być niewielka to energia musi być uwalniana natychmiast. Jeśli chodzi o mikrometryczne frakcje aluminium to IMO będzie działać, bardziej zawodnie, przy większych ciśnieniach z naddatkiem aluminium.

BTW wie ktoś może czy NH3Cl ma szansę zwiększyć BR cząstek aluminium?

Oj, jestem chyba w kiepskiej formie i wypisuję bzdury (myślałem o objętości, pisałem o gęstości). Oczywiście, gęstość wody jest największa w zakresie 3,9-4,0 oC.

Rozdrobnienie Al rzedu 80nm da sie uzyskac w mlynie kulowym w atmosferze obojetnej, czego dowiedzialem sie od fachowca w tej dziedzinie.

Stosowane sa do wykonywania nanopowlok.



Zrobilem probe z Al dark , uzyskalem paste o barwie szaroniebieskiej i udalo sie ja zapalic dzieki lukowi spawarki elektrycznej. Sprawdzilem tez inny rodzaj zaplonu, rozgrzalem probke , ktora zaczela sie lagodnie utleniac rozzarzajac sie i wrzucilem do wody, nastapila lekka eksplozja, spalanie odbylo sie jakby pulsacyjnie. Czyli da sie, to sie pali:)

Takie male spostrzezenie , mieszanina z woda tworzy ciecz nienewtonowska dla Al "dark pyro grman" .



Gdyby tlenek Al byl rozpuszczalny w wodzie lub w osrodku, ktory nie reagowal by z samym Al, mozna by z powodzeniem metoda prob i bledow odchudzić drobiny do porzadanej wielkosci frakcjonujac je przy okazji.

To już jest coś!



Napiszesz coś o proporcjach oraz w jaki sposób preparowałeś próbkę do testu spalania?



Co do zapłonu, chyba termit CuO/Al lub MnO2/Al też powinien uciągnąć

Nie mogę się z tym zgodzić. Metodą mielenia nawet w młynie wysokoenergetycznym nie można uzyskać <span style="font-weight: bold">cząstek</span> mniejszych niż 1μm. To co jest możliwe to uzyskanie nanometrycznej struktury <span style="font-weight: bold">ziaren</span> Al. Termin ziarna odnosi się do sieci krystalicznej materiału. Monokryształ to jedno ziarno. Zaszło więc nieporozumienie.

Materiał tak miękki jak aluminium będzie bardzo szybko koagulował i fizycznie zlepiał się w większe fragmenty nawet jeśli mielenie spowoduje dekohezję części materiału.



Można próbować to obejść. W praktyce można otrzymać nanoproszki ceramiczne (wiem o Fe3O4 do cieczy ferromagnetycznej) przy mileniu w cieczy z substancjami powierzchniowo czynnymi. Czas mielenia to 3 tygodnie.



Gratuluję udanych prób i pozdrawiam