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Verfahren zur Herstellung von direkt zündbaren Thermitmischungen
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung
direkt zündbarer Thermitmischungen mit Hilfe von reibempfindlichen pyrotechnischen
Sätzen.
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Thermitmischungen werden entweder durch eine Flamme gezündet, oder
man bringt sie mit Hilfe einer reibempfindlichen Mischung zur Reaktion. Zur sicheren
Zündung wird zwischen die reibempbefindliche Mischung und die Thermitmischung ein
Anzündsatz aufgepreßt, auf dem wiederum der reibempfindliche Satz aufgepreßt ist.
Das zuletzt genannte Zündsystem hat den Nachteil, daß damit schwer entzündbare Thermitgemische,
die nicht mehr den Charakter eines Explosivstoffes besitzen, nicht einwandfrei oder
überhaupt Nicht zur Reaktion gebracht werden können.
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Es bestand deshalb die Aufgabe, schwer entzündbare Thermitmischungen
einwandfrei mit Hilfe von reibempfindlichen pyrotech-1nischen Sätzen zur Reaktion
zu bringen.
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In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zur Herstellung
direkt zündbarer Thermitmischungen mit Hilfe von reibempfindlichen Sätzen gefunden,
das dadurch gekennzeichnet ist,
daß man auf einen Träger die Thermitmischung
in der Weise aufbringt, daß diese eine rauhe und offenporige Oberfläche besitzt,
anschließend diesen Körper ein- oder mehrmals mit einer Suspension der reibempfindlichen
pyrotechnischen Mischung tränkt, wobei nach jedem Tränkvorgang die getränkte Thermitmischung
getrocknet wird.
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In einer bevorzugten Durchführungsform wird die Thermitmischung in
der Weise auf den Träger aufgetragen, daß man diese zu einer Suspension anrührt,
diese Suspension auf den Träger aufbringt und anschließend trocknet. Dieser Vorgang
kann gegebenenfalls mehrmals wiederholt werden. Das Aufbringen erfolgt gewöhnlich
durch Tauchen des Trägermaterials in die Suspension; es sind jedoch auch andere
Verfahrensweisen, wie z.B. Auftropfen, möglich Als Trägermaterial eignen sich z.B.
Stäbchen aus Holz oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Material.
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Das Suspendiermittel ist zweckmäßigerweise Wasser; es sind jedoch
auch andere Lösungsmittel, in denen die Bestandteile des thermischen Gemisches nicht
lösbar sind, möglich, wie z.B.
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höher siedende Alkohole. Der Siedepunkt des Dispergiermittels spielt
nur eine untergeordnete Rolle; es muß jedoch beim Trockenvorgang gewährleistet sein,
daß das Dispergiermittel verdampfen kann und nicht abbrennt.
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Die Dispersion enthält weiterhin Bindemittel und andere, an sich bekannte,
Dispergierhilfsmittel. Die Bindemittel sind an sich bekannte organische Binde- oder
Klebemittel. Ihre Menge hängt
von der Menge und Art des Dispergiermittels
ab. Sie muß so gewählt werden, daß ein Zusammenhalten der Bestandteile der Thermitmischung
gewährleistet ist.
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Die Menge des Dispergiermittels wird so gewählt, daß mit dem Bindemittel
zusammen eine gut rührfähig Dispersion entsteht.
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Im allgemeinen ist dies bei einem Einsatz von 20 bis 80 Gew.°,', bezogen
auf das Gewicht des Thermitsatzes, der Fall.
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Als Thermitsätze werden solche Sätze bezeichnet, bei denen ein Leichtmetall
mit einem Alkali- oder Erdalkalisalz einer anorganischen Sauerstoffsäure unter Bildung
seines Oxyds reagiert.
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Besonders sind darunter solche Sätze zu verstehen, bei denen als Sauerstoff
enthaltende Salze Phosphate eingesetzt werden, die mit dem Leichtmetall unter Bildung
von Phosphid und Leichtmetalloxid reagieren. Solche Sätze sind z. B. in dem DBP
923 999 beschrieben. Das bevorzugte Leichtmetall ist Aluminium. Diese Gemische aus
Aluminium und einem Phosphat lassen sich außerordentlich schwer zur Reaktion bringen.
Sie sind gemaß o. g. Patentschrift mit den bekannten Thermitgemischen aus Metalloxid
und Aluminium nicht vergleichbar.
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tBei den erfindungsgemäß einzusetzenden aluminothermischen Gemischen
soll das Gewichtsverhältnis von Leichtmetall: Salz der Sauerstoffsäure zwischen
1 : 1 bis 1 : 2,5, vorzugsweise zwischen 1 : 2,0 bis 1 : 2,3 liegen. Die bevorzugten
Salze sind die Phosphate; doch können prinzipiell auch andere Salze von
Sauerstoffsäuren
der Elemente der V. Hauptgruppe des Periodischen Systems eingesetzt werden, sofern
diese zu Verbindungen reduziert werden, die dem Calciumphosphid entsprechen.
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Wenn das Thermitgemisch auf die oben beschriebene Weise auf das Trägermaterial
aufgebracht ist, besitzt es eine porenhaltige, poröse Oberfläche. Eine solche Oberfläche
ist für die Weiterverarbeitung mit den reibempfindlichen Sätzen notwendig. Prinzipiell
ist es demzufolge auch möglich, die aluminothermischen Gemische auf andere bekannte
Weise auf das Trägermaterial aufzubringen, bei der der Satz eine poröse, offenporige
Oberfläche erhält.
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Das Aufbringen des reibempfindlichen Satzes erfolgt ebenfalls aus
einer Dispersion heraus. Das Dispergiermittel ist ebenfalls bevorzugt Wasser; doch
auch andere, bekannte Dispergiermittel, die die Bestandteile des reibempfindlichen
Satzes nicht lösen, können eingesetzt werden. Prinzipiell gelten auch-hier-für das
Dispergiermittel die gleichen Bedingungen wie für das Dispergiermittel des aluminothermischen
Gemisches. Das Verhältnis von Dispergiermitteinzu den festen Bestandteilen des Satzes
kann in den gleichen Grenzen schwanken wie bei d Thermitsätzen.
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Das Aufbringen des reibempfindlichen Satzes auf den Thermitsatz erfolgt
durch Tauchen des Thermitsatzes in die Dispersion des reibempfindlichen Satzes und
anschlieiendem Trocknen der anhaftenden Dispersion. ZweckmcSigerweise erfolgt das
Eintauchen
während mindestens 60 Sekunden, damit die Dispersion
in die Poren des Thermitsatzes eindringen kann.
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Als reibempfindliche Sätze werden an sich bekannte reibempfindliche
pyrotechnische Sätze auf der Basis von sauerstoffabgebenden Salzen und metallischen
Reduktionsmitteln eingesetzt.
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Als sauerstoffabgebende Salze seien Alkali- und Erdalkalichlorate
oder -nitrate genannt. Bevorzugte Salze sind Kaliumchlorat und Erdalkalinitrate.
Die metallischen Reduktionsmittel sind Leichtmetalle, deren Legierungen oder intermetallische
Verbindungen, die sehr hart und spröde sind. Als Beispiel seien Silicium oder Calciumsilicid
genannt.
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Wenn ein sehr heißer reibempfindlicher Satz in dieser Weise auf den
Thermitsatz aufgebracht ist, wird der Thermitsatz vollständig zur bestimmungsgemäßen
Reaktion gebracht. Wenn dagegen ein weniger heißer reibempfindlicher Satz auf diese
Weise aufgebracht wird, kann vor dem Eintauchen in die Dispersion des reibempfindlichen
Satzes eine an sich bekannte Anzündübertragungsmischung durch Eintauchen in die
Dispersion einer solchen Mischung auf die Oberfläche der aluminothermischen Mischung
aufgebracht werden.
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Anschließend wird dann, wie oben beschrieben, die reibempfindlich
pyrotechnische Mischung aufgebracht.
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Das Verhältnis des alumuiothermischen Satzes zu dem reibempfindlichAn
Satz kann im allgemeinen zwischen 1 : 0,3 bis 1 : 1 schwanken.
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Die erfindungsgemäß hergestellten pyrotechnischen Gegenstände eignen
sich zur Erzeugung von Gasen in Gegenwart von Feuchtigkeit.
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ei Verwendung von aluminothermischen Gemischen auf Basis von Calciumphosphat
und Aluminium erhält man eine Calciumphospid enthaltende Schlacke, die in Gegenwart
von Feuchtigkeit Phosphorwasserstoff entwickelt. Letzterer wird zur Bekämpfung von
Wühlpausen oder anderen schadlichen Lagern verwendet. Die erfindungsgemäßen Gegenstände
ermöglichen demzufolge eine einfache Bedämpfung dieser Schädlinge: der pyrotechnische
Satz wird wie ein treichholz an einer rauhen Fläche angezündet. Nach dem Abbrennen
wird die Schlacke in den Gang von Wühlmäusen gelegt und der Ausang mit Erde verstopft:
Durch die Erdfeuchtigkeit entwickelt ;ich der die Vernichtung bewirkende Phosphorwasserstoff,
der durch |die Gänge der zu vernichtenden Nager dringt.
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|Beispiel in Gemisch aus 61,0 Gew.-Teilen Calciumphosphat, 27,0 Gew.-Teilen
Aluminium, 1,6 Gew.-Teilen Schwefel, 6,4 Gew.-Teilen Kalium-|nitrat und 4,0 Gew.-Teilen
Dispergierhilfmitteln (hauptsächlich organische Bindemittel) wurde in 40 Gew.-Teilen
Wasser gleichäßig dispergiert. In diese Suspension wurden Holzstäbchen von 10 cm
Länge und einem Durchmesser von 6 mm mehrmals getaucht und jeweils anschließend
getrocknet.
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Die erhaltenen Kerzen wurden 60 Sekunden lang in eine Suspension folgender
Zusammensetzung getaucht:
18,0 Gew.-Teile Calciumsilicid 56,0 "
" Kalciumchlorat 8,0 " " Bariumnitrat 18,0 " " Aktivatoren und Bindemittel Als Aktivator
diente Miloriblau, Cu0 oder B Die erhaltenen Kerzen wurden getrocknet und konnten
dann an einer rauhen Fläche angezündet werden. Sie brannten unter Bildung einer
Calciumphosphid enthaltenen Schlacke ab.