铁复合聚合物推进剂

比冲1324秒

在PMMA中掺杂铁粉,与纯PMMA相比,显著提升脉冲等离子体推进器的元冲量与推功比,为立方星推进提供更优选择。

Huang, Chaowei · Ping-Han, Huang · Zong-Ying, Yang · Li, Yueh Heng

Chemical Engineering Journal 2025

参数信息

推功比
29.3 μN/J
推力效率
18.7 %
比冲
1324 s
烧蚀率
8.2 μg/shot
等离子体生成增加
50 %
光发射强度增加
40 %
寿命
6000 discharges

技术优势

推力与推功比双升

铁粉降低等离子体阻抗、增加放电电流,使元冲量提升62.5%、推功比提升63.5%,同等功率下推进更高效。

等离子体生成量提升

铁含量增至20 wt%时,等离子体生成量增加50%,PMMA分解物种的光发射强度增加40%,有利于推力性能。

最优铁含量已明确

15 wt%铁含量实现推力效率18.7%与比冲1324 s的平衡,同时保持结构完整性,可直接用于PPT推进剂替换。

解决寿命与沉积问题

高铁含量(≥15 wt%)会导致不规则放电和碳-金属沉积,将寿命限制在6000次放电;研究识别了这一限制并推荐15 wt%作为最优值,避免寿命显著下降。

应用场景