Abstract

An experimental investigation of a microthruster that uses hydrogen peroxide as a monopropellant is described. The study comprises of preparation method of silver as a catalyst and performance evaluation of a mesoscale reactor. Reduction of silver in $H_2\;at\;500^{\circ}C$ resulted in the best reactivity of all the treatment method tested. A mesoscale reactor was built to find the optimum configuration for full decomposition of propellant. The catalyst bed was made of a glass wafer substrate sputtered with silver and had a length of 20 mm. We measured the conversion rate with varying feed rate of $H_2O_2$ and preheating temperature. With the feed rate of $H_2O_2$, the space time within the reactor varies as well. For the bed length of 20 mm, space time more than 480 s was required for full conversion.

과산화수소를 단일추진제로 사용하는 마이크로 추력기를 위한 실험적 연구를 수행하였다. 연구에서 은 촉매 활성화 방법과 메조스케일 반응기의 성능평가에 관한 실험을 하였다. 시도한 여러 가지 활성 방법 중, $500^{\circ}C$의 수소 환원법의 경우 가장 좋은 반응성을 가짐을 확인 하였다. 추진제의 완전한 분해 조건을 찾기 위해 메조스케일 반응기가 제작되었다. 촉매 베드를 위해 지지체로 20 mm 길이의 유리 웨이퍼를 준비하여 은 촉매를 스퍼터링 하였다. 과산화수소 공급 유량에 따라 반응기내 공간시간이 변하므로 유량을 변화시키며 반웅기 실험을 수행하였고 전환율을 측정 하였다. 20 mm 베드 길이에서 추진제의 완전한 분해를 위해 480초 이상의 공간시간이 요구된다.

Keywords

• Microthruster;
• Monopropellant;
• Hydrogen Peroxide;
• Silver Catalyst;
• Activation;
• Reacfor

• 마이크로 추력기;
• 단일추진제;
• 과산화수소;
• 은 촉매;
• 활성화;
• 반응기;