Rocket candy può essere suddiviso in tre gruppi principali di componenti: combustibili, ossidanti e additivi. Il carburante è la sostanza che brucia, rilasciando gas in rapida espansione che forniscono spinta mentre escono dall’ugello. L’ossidante fornisce ossigeno, che è necessario per il processo di combustione. Gli additivi possono essere catalizzatori, per accelerare o rendere la combustione più efficiente. Tuttavia, alcuni additivi sono più estetici e possono aggiungere scintille e fiamme al decollo o aggiungere fumo per facilitare il seguire il razzo nell’aria.

FuelsEdit

Molti zuccheri diversi possono essere usati come combustibile per le caramelle a razzo, tra cui glucosio, fruttosio e saccarosio; tuttavia, il saccarosio è il più comune. Il sorbitolo, un alcool dello zucchero comunemente usato come dolcificante in alimento, produce un propellente meno fragile con un tasso più lento dell’ustione. Ciò riduce il rischio di cracking dei grani del propellente. Gli zuccheri con un doppio ossigeno legato, come fruttosio e glucosio, sono meno termicamente stabili e tendono a caramellare quando surriscaldati, ma hanno un punto di fusione più basso per facilità di preparazione. Gli zuccheri che hanno solo gruppi alcolici, come il sorbitolo, sono molto meno inclini a questa decomposizione. Alcuni altri zuccheri comunemente usati includono eritritolo, xilitolo, lattitolo, maltitolo o mannitolo.

Ossidantimodifica

L’ossidante più spesso utilizzato nella preparazione dei motori dello zucchero è il nitrato di potassio (KNO3). Altri ossidanti possono essere usati pure, quali i nitrati del calcio e del sodio come pure le miscele di nitrato del potassio e del sodio. KNO3 può essere acquisito attraverso l’acquisto di un granulare “stump remover” da negozi che trasportano forniture da giardino. Altri ossidanti usati raramente sono perclorato di ammonio e potassio.

Due problemi principali devono essere affrontati rispetto all’ossidante se si utilizza nitrato di potassio. Il problema più importante è la purezza del materiale. Se un materiale acquistato non funziona in modo soddisfacente, potrebbe essere necessario ricristallizzare KNO3. Il secondo problema importante rispetto alla porzione ossidante di un propellente è la sua dimensione delle particelle. La maggior parte dei produttori di propellente preferiscono il loro terreno KNO3 a una piccola dimensione delle particelle, come 100 mesh (circa 150 µm) o più piccolo. Questo può essere fatto usando un macinino da caffè. Rock-tumblers può anche essere utilizzato per macinare in una polvere ben miscelata a grana fine.

AdditivesEdit

a Sinistra è il campione della miscela di base, di destra contiene 1% di ossido di ferro rosso aggiunto

gli Additivi sono spesso aggiunti a razzo a propellenti per modificare le loro proprietà di bruciare. Tali additivi possono essere utilizzati per aumentare o diminuire la velocità di combustione del propellente. Alcuni sono usati per alterare il colore della fiamma o del fumo prodotto. Possono anche essere utilizzati per modificare una certa proprietà fisica del propellente stesso, come plastificanti o tensioattivi per facilitare la fusione della formulazione. Esistono molti tipi di additivi sperimentali; quelli elencati qui sono solo i più comunemente usati.

Gli ossidi metallici sono stati trovati per aumentare il tasso di bruciatura dei propellenti dello zucchero. Tali additivi sono stati trovati per funzionare meglio a livelli da 1 a 5 per cento. I più usati sono gli ossidi di ferro. L’ossido di ferro rosso è usato più spesso in quanto è un po ‘ più facile da ottenere rispetto alle versioni gialle, marroni o nere. L’ossido di ferro marrone presenta insolite proprietà di accelerazione del tasso di bruciatura sotto pressione.

Carbonio sotto forma di carbone, nero di carbonio, grafite,ecc., può essere e qualche volta è usato come combustibile in formulazioni di zucchero. Molto spesso, tuttavia, una piccola quantità di carbonio viene utilizzata come opacizzante, creando una scia di fumo visibile. Il carbonio agisce come un dissipatore di calore, mantenendo una parte del calore di combustione situato nel propellente piuttosto che averlo trasferito rapidamente all’involucro del motore.

Se combustibili metallici come alluminio o magnesio sono utilizzati in una formulazione di zucchero, esiste un pericolo se si trovano tracce di acidi nell’ossidante. I materiali acidi possono reagire prontamente con il metallo, producendo idrogeno e calore, una combinazione pericolosa. L’aggiunta di basi deboli aiuta a neutralizzare questi materiali acidi, riducendo notevolmente il loro pericolo.

Il fiocco o la spugna di titanio del metallo (circa 20 maglie nella dimensione) è aggiunto spesso alle formulazioni dello zucchero ai livelli da 5 a 10% per produrre una fiamma di scintille ed il fumo su solleva.

I tensioattivi vengono utilizzati per ridurre la viscosità di fusione dei propellenti dello zucchero. Ad esempio, il glicole propilenico aiuta a ridurre la viscosità del fuso dei propellenti a base di saccarosio.

formulazionimodifica

Una tipica formulazione di propellente di zucchero viene tipicamente preparata in un rapporto ossidante 13:7 (rapporto peso). Tuttavia, questa formulazione è leggermente ricca di carburante., e può essere variato da fino a 10%. Ci sono molte diverse possibili formulazioni che consentiranno il volo in missilistica amatoriale.