Construction of stability evaluation system of high energetic ionic liquid to use as propellant for small satellites

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高エネルギー物質を基剤とした"高エネルギーイオン液体(Energetic Ionic Liquids, EILs)"は，高密度・低蒸気圧という特有の物性により，高性能かつ取扱いが容易な超小型人工衛星向け新規推進剤となることが期待される。本研究では，高エネルギー酸化剤アンモニウムジニトラミド(ADN，融点92℃)と固体可燃剤との混合のみで調製可能なADN系EILsをターゲットとし，安全利用に向けた安定性評価の枠組みを構築することを目的としている。2021年度までの研究において，加速試験を用いたADN系EILsの劣化の因子の抽出および影響度の評価を実施し，実環境に近い条件における劣化挙動の評価のための貯蔵試験を開始した。2022年度は貯蔵試験を継続して貯蔵時の劣化挙動(分解量，金属類の溶出，吸湿など)を観測し，加速試験結果との比較用データの収集を進めた。試験精度向上に向け，さらに長期間の貯蔵試験も実施している。さらに，昨年度に引き続き加速試験における反応熱，生成ガスを詳細に分析し，ADN系EILsの反応性に関する知見を得た。これを応用することで，①ADN系EILsを取扱う際の危険性評価，②既存のADN系EILを上回る特性(低融点，高性能，高着火性)を有する新組成の開発，③凝縮相反応の促進剤(触媒)の探索を進めることができた。①では，ADN系EILsは通常の取扱い条件では危険性の顕在化が見られないことが示された。②では，昨年度見出したADNにホルモヒドラジドを混合して得られるEILsについて，組成の最適化を進めた。③では，熱分析を用いた定速昇温下の熱挙動の解析による促進剤候補の絞り込みと生成ガスの解析による反応促進メカニズムの推定を行うことができた。