[AR] Re: nozzle problem - problem nozzle...

  • From: "Troy Prideaux" <troy@xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx>
  • To: <arocket@xxxxxxxxxxxxx>
  • Date: Thu, 22 Apr 2021 21:22:07 +1000

As Peter and Tom said, it’s very much the epoxy that’s your killer. You need a 
binder that won’t melt especially at low temperatures ie. a polymer instead of 
melting will sublimate or ablate or char at its decomposition point eg phenolic 
or some kind of Phenol formaldehyde resin. Even a wood bonding product such as 
the one Carl recently suggested for ablative chambers would be far preferable.

If you can’t find any such product available in your region – and they are 
becoming increasingly scarce – then you ‘ll need to improvise with something 
like a ceramic or maybe (depending on duration) you might *just* get away with 
high temp JB weld filled to the max with more high temperature fillers and post 
cured at the highest possible temperatures allowable. In terms of ceramics, you 
could *perhaps* try a sodium silicate based muffler putty ie. the type that are 
good for 1000deg C cont. Whichever way, you need to max out the fibre 
reinforcement that provides most of the structural and thermal support.

 

If you can find something like this anywhere, then you’re free to worry about 
other things.

 

www.propulsionlabs.com.au/Phenolic_Resin/Resinox_Resin.pdf 
<http://www.propulsionlabs.com.au/Phenolic_Resin/Resinox_Resin.pdf

 

Troy

 

From: arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx [mailto:arocket-bounce@xxxxxxxxxxxxx] On ;
Behalf Of Hagen Hübner
Sent: Thursday, 22 April 2021 5:17 PM
To: arocket@xxxxxxxxxxxxx
Subject: [AR] nozzle problem - problem nozzle...

 

Hello everyone,

 

a few days ago we (Forschungsgemeinschaft Alternative Raumfahrt - FAR e.V.) 
tested an O-motor with a nitrate-based fuel. The part of the nozzle near the 
combustion chamber was made of graphite and withstood the high temperatures and 
the abrasive exhaust without any problems. The nozzle extension - for weight 
reasons made of carbon fiber reinforced epoxy resin (tempered, but otherwise 
standard resin), material thickness 3 - 7 mm - however, failed after about one 
second of burning time (see attached photos). 

 

Question(s): What can be improved to prevent the extension from burning through 
in the future? Is there any chance at all chance to make a weight-saving nozzle 
extension made of composite, designed for a burn time of 5 - 10 seconds? Which 
more temperature-resistant resin should I use? Which reinforcing fibers are 
(more) useful? Do basalt fibers have a significant advantage over carbon fibers?

 

Regards,

 

Hagen

Other related posts: