The influence of accelerated aging on magnesium/PTFE/FPM decoy flares

Abstract

THE INFLUENCE OF ACCELERATED AGING ON MAGNESIUM/PTFE/FPM DECOY FLARES. Magnesium/PTFE/FPM decoy flares, also named conventional flares, were designed in order to protect combat aircraft from the threat caused by infrared-guided missiles. Adverse storage or transport conditions may cause reactions that deteriorates chemical properties of the conventional flares, causing the aging and compromising its performance. The aim of this article was to characterize the influence of accelerated aging on conventional flares. The study was performed with the latest lot of conventional flares from Brazilian Air Force, subjected to 50 days exposure in a climatic chamber at 76 °C and 62% RH. Upon completion of the accelerated aging process, samples of aged conventional flares were compared with unaged material. Qualitative determination of chemical species present was carried out using the techniques FT-IR and SEM/EDS. Magnesium hydroxide, the main product of aging process and primary aging indicator on conventional flares performance, was determined using thermogravimetric analysis and the amount was correlated with results of the experimental techniques Density Determination, Calorimetry and Vacuum Stability Test. Formation of additional magnesium hydroxide mass, that increased 100% during the aging process, caused the passivation of magnesium, compromising the combustion process and making the composition less energy efficient, as verified in the results of the calorimetric tests.Keywords: flares; magnesium/PTFE/FPM; accelerated aging; thermogravimetric analysis; magnesium hydroxide. INTRODUÇÃODispositivos de contramedidas flares são artefatos que se contrapõem a mísseis ar-ar e solo-ar de guiamento infravermelho na medida que possuem o objetivo de produzir uma intensidade radiante que suplante ou se assemelhe àquela produzida pelas partes quentes de uma aeronave. 1 Os mísseis de guiamento infravermelho baseiam-se na detecção da radiação infravermelha emitida pelas partes componentes de uma aeronave, com a consequente perseguição da fonte emissora da radiação. O magnésio é utilizado em composições pirotécnicas devido às suas propriedades, tais como a baixa massa específica, a facilidade de processamento e a boa estabilidade dimensional.3 Nas composições de flares convencionais, utiliza-se uma concentração de magnésio maior do que a necessária. 4 Isso é feito com a finalidade de se aumentar a energia liberada durante o processo de queima, por meio da produção do óxido de magnésio (MgO) em uma reação desse metal com o oxigênio presente na atmosfera, o que também originará uma intensa luz na cor branca. 4 Outra consequência desse fato é uma alta taxa de queima linear do material, característica necessária para flares convencionais. 4O PTFE, cuja estrutura molecular está ilustrada na Figura 1, oferece uma excelente combinação de propriedades químicas, elétricas, mecânicas, térmicas e de antiaderência, consequência da resistência da ligação C-F (507 kJ mol -1 ).5 Para aplicação em flares convencionais, a principal característica ...