구아니딘 디나이트라아마이드 결정의 합성 및 특성 분석

김우람; 권윤자; 조영민; 박영철

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김우람 (경희대학교 환경응용과학과) 권윤자 (경희대학교 환경응용과학과) 조영민 (경희대학교 환경응용과학과) 박영철 (국방과학연구소 4 기술연구본부)

저널정보: 한국공업화학회 공업화학 공업화학 제26권 제6호

발행연도: 2015.1

수록면: 737 - 742 (6page)

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친환경 고체산화제 GDN (guanidine dinitramide, $NH_2C(NH_2)NH_2N(NO_2)_2$)을 ADN (ammonium dinitramide, $NH_4N(NO_2)_2$)과 구아니딘 카보네이트(guanidine carbonate, $NH_2C(=NH)NH_2{\cdot}1/2H_2CO_3$)를 이용하여 부산물을 최소화시킨 고순도, 고수율로 합성하였으며, 이때 결정화 용매와 합성 과정에 따라 ${\alpha}$-form과 ${\beta}$-form을 각각 얻었다. 이들의 화학적 조성과 함량은 동일하지만, 구조적인 형태가 다르다는 것을 Raman-IR과 TGA-DSC 분석을 통해 관찰하였다. 특히 열특성(TGA-DSC)에 있어서 ${\alpha}$-form과 ${\beta}$-form 결정은 매우 큰 차이를 보였다. 흡열온도는 $100^{\circ}C$ 부근으로 유사한데 비하여, 발열최고온도에서는 ${\alpha}$-form은 $155.7^{\circ}C$이었으며, ${\beta}$-form은 $191.6^{\circ}C$로 나타났다. 또한 발열량도 ${\alpha}$-form은 536.4 J/g이었으나, ${\beta}$-form은 1310 J/g으로 2.5배 가까이 증가하는 형태를 나타냈다. 특히 열분해되는 패턴이 ${\alpha}$-form은 1단계 분해과정을 거치면서 급격히 질량이 감소하는 반면, ${\beta}$-form은 2단계 분해과정을 보이며 서서히 질량이 감소하는 특성이 관찰되었다.

#Guanidine #nitramide #solid propellant #green oxidizer #crystal structure

참고문헌 (12)

참고문헌 신청

O. A. Luk’yanov / 1995 / Dinitramide and its salts / Russ. Chem. Bull 44:108~112

A. S. Gohardani / 2014 / Green space propulsion:Opportunities and prospects / Prog. Aerosp. Sci 71:128~149

B. Slettenhaar / 2003 / Study on catalytic ignition of HNF based non toxic monopropellants / 39th AIAA Joint Propulsion Conference

L. Courthéoux / 2003 / Improvement of catalyst for the decomposition of HAN-based monopropellant - comparison between aerogel and xerogel / 39th AIAA Joint Propulsion Conference

S. RÖSTLUND / 2006 / Pyrotechnic thermal fuse / EP Patent 1885668 B1

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