Determining service life and ageing characteristics of composite solid propellants by their chemical properties

---

Tezin Türü: Yüksek Lisans

Tezin Yürütüldüğü Kurum: Orta Doğu Teknik Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, KİMYA MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye

Tezin Onay Tarihi: 2022

Tezin Dili: İngilizce

Öğrenci: YASEMİN KÖSA

Danışman: DENİZ ÜNER

Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu

Özet:

Kompozit katı yakıtlar, kontrol edilebilirliği ve uygulanabilirliği açısından roket sistemlerinde sıkça kullanılan yakıt türlerinden biridir. Yakıtların yaşlanma süreci roketlerin performansını ve çalışma güvenliğini büyük ölçüde etkilediğinden, bu durum yakıtların servis ömürlerinin çalışılmasını son derece önemli kılmaktadır. Literatüre bakıldığında, kompozit yakıtların ömür belirleme süreçlerinin çoğunlukla gerilme ve gerinim parametreleri gibi mekanik özelliklerin takibi yapılarak ele alındığı görülmektedir. Bu çalışma kapsamında, çözünen oranı ve çapraz bağ yoğunluğu gibi, yakıtın içerisinde gerçekleşen kimyasal özelliklerindeki değişimlerin gözlemlenmesi ve bu özelliklere ait değişimleri temsil eden, yakıtların servis ömürlerinin ve yaşlanma kinetiğinin belirlenmesinde kullanılacak matematiksel bir model inşası hedeflenmektedir. Bundan ötürü, bütünsel bir yaklaşım oluşturabilmek adına, altı farklı hidroksil-sonlu polibutadien (HTPB) tabanlı yakıta ait kimyasal özellikler ve bunun yanı sıra mekanik ve fiziksel özellikler hızlı yaşlandırma süresince gözlemlenmiştir. Tasarlanan deneyin doğası gereği başlıca yaşlanma mekanizması oksidatif çapraz bağlanma olduğundan, hızlı yaşlandırma süreci boyunca takip edilen kopma gerilmesi ve sertlik değerlerinde bir artış gözlenirken kopma uzaması ve çözünen oranı değerlerinin azaldığı görülmüştür. Mekanik ve kimyasal özelliklerde görülen bu değişikler ise farklı yaklaşımlar kullanılarak matematiksel olarak modellenmiştir. Bu modellemelere ait sonuçlar sadece yakıtların değil, aynı zamanda enerjik ve enerjik olmayan polimerik malzemelerin servis ömrü belirleme çalışmaları için de temel oluşturmaktadır.