RU2483050C2 - Пиротехнический состав - Google Patents
Пиротехнический состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483050C2 RU2483050C2 RU2011131311/05A RU2011131311A RU2483050C2 RU 2483050 C2 RU2483050 C2 RU 2483050C2 RU 2011131311/05 A RU2011131311/05 A RU 2011131311/05A RU 2011131311 A RU2011131311 A RU 2011131311A RU 2483050 C2 RU2483050 C2 RU 2483050C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- composition
- combustion
- powder
- pyrotechnic
- molybdenum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Air Bags (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области пиротехники, в частности к составу, предназначенному для использования в различных устройствах в качестве поджигающего элемента для надежной передачи горения в пиротехнической цепочке и ускоренного формирования фронта горения газогенерирующих составов. Состав содержит (мас.%): порошок молибдена 85-96, порошок перхлората калия 3-10, порошок дисульфида молибдена 1-5. Состав готовится путем перемешивания исходных компонентов в шаровой мельнице. Изобретение обеспечивает увеличение удельного тепловыделения состава, скорости и температуры горения при сохранении низкого значения удельного газовыделения. При этом скорость горения составляет 149-549 мм/с; удельное тепловыделение - 62-202 кал/г; удельное газовыделение - 0,1-1,2 см3/г; температура горения - 1050-1370°С; шлаки не изменяют геометрических размеров исходного материала; класс относительной опасности ручных работ при воздействии трением 2-6, при воздействии ударом класс относительной опасности 20. 6 пр., 1 табл.
Description
Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в различных устройствах для надежной передачи горения в пиротехнической цепочке и формирования фронта горения рабочего заряда, например, из газогенерирующих составов.
Известен патент РФ №2091917, МПК Н01М 6/36, опубл. 27.09.97, в котором приводится пиротехнический состав для нагревателя теплового химического источника тока. Он имеет достаточно высокие значения скорости горения 60-290 мм/с и критические толщины горения 0,2-1,2 мм и состоит (мас.%) из железа 67-85, перхлората калия 10-18, молибдена 5-15. Пиротехнический состав приготавливается путем механического смешения компонентов в смесителе и предназначен для использования в тепловых батареях резервного типа в качестве нагревательного элемента, а также в устройствах с высоким тепловыделением. Основным недостатком состава является достаточно высокая подвижность шлаков при больших скоростях горения (более 150 мм/с), что ограничивает возможности его использования в качестве воспламенительного состава в газогенераторах с большим объемом генерируемого газа и запирающих пиротехнических клапанах.
Известен также пиротехнический состав (Патент РФ №2091359, МПК С06В 29/04, опубл. 27.09.1997), имеющий достаточно высокие значения удельного тепловыделения 350-480 кал/г, скорости горения 140-290 мм/с и критические толщины горения 0,3-1,0 мм. Он состоит (мас.%) из титана 82-92, перхлората калия 6-8, алюминия 2-10. Данный состав имеет температуру горения ~1700°С и обладает малоподвижными шлаками, надежно работает в огневой цепочке при задействовании газогенераторов с большим объемом генерируемого газа и запирающих пиротехнических клапанах. Для получения пиротехнического состава с такими характеристиками используется мелкодисперсный порошок титана, который получают по трудоемкой технологии, что сказывается на его стоимости.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому решению является пиротехнический состав, обеспечивающий надежность огневой цепи для цепей кратковременной задержки при срабатывании детонаторов (FR 2603576 (А1), МПК С06В, 29/02, опубл. 11.03.1988). Пиротехнический состав содержит окислитель - хлорат или перхлорат калия и, по крайней мере, один из двух восстановителей - порошок молибдена или вольфрама. Количество окислителя - хлората или перхлората калия в составе не превышает 5 мас.%. Этот пиротехнический состав дополнительно может содержать такие компоненты, как марганец, никель и кремний, температуры плавления которых выше температур горения составов, в которых они использованы.
При использовании в заявляемом пиротехническом составе марганца, никеля и кремния рецептура состава мас.% выглядит следующим образом,
молибден/вольфрам | 65-98; |
перхлорат калия | 2-5; |
марганец/никель/кремний | 0-30. |
Пиротехнический состав может быть использован для обеспечения временной задержки в детонаторах при проведении горных (шахтных) взрывных работ.
Пиротехнический состав, содержащий (мас.%): молибден - 97, перхлорат калия - 3 (патент FR 2603576 (А1), пример №8), позволяет обеспечить временную задержку 14,7 мс/мм при скорости горения состава 68 мм/с.Температура горения такого пиротехнического состава составляет 900°С.
Недостатками данного состава, выбранного в качестве прототипа, является низкое удельное тепловыделение состава (не превышает ~52 кал/г), относительно небольшое значение скорости горения (не более 70 мм/с), что ограничивает возможность их использование в пиротехнической цепочке в качестве воспламенительного состава в быстросрабатывающих газогенераторах с большим объемом генерируемого газа. Низкое удельное тепловыделение состава (низкая калорийность) также ограничивает возможность его использования в огневой цепочке в случае передачи горения через тонкую неразрушаемую металлическую преграду к другому пиротехническому составу, имеющему низкую температуру воспламенения (Твосп~200°С). Кроме того, по нашим данным, состав очень чувствителен к трению, имеет второй класс опасности.
Задачей настоящего изобретения является увеличение удельного тепловыделения состава, скорости и температуры горения при сохранении низкого значения удельного газовыделения и исходных геометрических размеров шлаков (твердые малоподвижные шлаки).
Технический результат, достигаемый при использовании заявляемого технического решения, заключается в изготовлении пиротехнического состава со следующими характеристиками горения:
- скорость горения изменяется в зависимости от выбранной рецептуры от 149 до 549 мм/с, а температура горения - от 1050 до 1370°С;
- удельное газовыделение - от 0,1 до 1,2 см3/г,
- удельное тепловыделение (калорийность) - от 62 до 202 кал/г;
- уровень безопасности при воздействии трением увеличивается с класса относительной опасности ручных работ - 2 до класса относительной опасности ручных работ - 6;
- степень относительной опасности при воздействии ударом на состав - низкая, класс опасности - 20;
- степень чувствительности к электрической искре высокая (энергия 50% срабатывания составляет 0,00042 Дж);
- температура воспламенения состава на воздухе - не менее 235°С, в аргоне - не менее 490°С;
- тонкие (0,4-1,0) мм слои состава надежно (не менее 0,9999 при доверительной вероятности - 0,9) сгорают при температуре минус 50°С со скоростью не менее 128 мм/с, а таблетки состава толщиной (0,4-1,0) мм при этой температуре надежно зажигают таблетку газогенерирующего состава, находящуюся в металлическом корпусе газогенератора;
- шлаки состава в тонких поджигающих слоях (~1 мм) твердые и практически не изменяют геометрических размеров исходного прессованного состава;
- состав обладает хорошей формуемостью и прессуемостью;
- возможность массового применения состава обусловлена доступностью и относительно низкой себестоимостью компонентов на территории Российской Федерации.
Для решения указанной задачи и достижения технического результата пиротехнический состав, содержащий смесь порошков молибдена и перхлората калия, согласно изобретению дополнительно содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении компонентов, мас.%:
порошок молибдена | 85-96 |
перхлорат калия | 3-10 |
дисульфид молибдена | 1-5 |
Использование указанных компонентов и экспериментальный подбор их соотношений позволило авторам создать пиротехнический состав, который можно использовать, в частности, в качестве поджигающего элемента газового реактора с достаточно высокой надежностью горения в тонких слоях 0,4-1,0 мм, а также надежной передачи горения в огневой цепочке через тонкую неразрушаемую металлическую преграду. Требуемый уровень температуры горения и удельного тепловыделения, скорости горения, надежности горения и передачи горения в огневой цепочке обеспечивается выбором рецептуры состава. Экспериментально полученные характеристики горения заявляемого состава выше, чем у прототипа. Удельное газовыделение при горении заявляемых составов изменяется незначительно и остается крайне малой величиной (0,1 до 1,2 см3/г). Шлаки заявляемого состава малоподвижны и практически не изменяют своих исходных геометрических размеров в тонких слоях поджигающего элемента. Использование в пиротехническом составе флегматизирующей добавки - дисульфида молибдена, а также подбор соотношения компонентов позволило повысить пиротехнические характеристики и уровень безопасности при проведении ручных работ заявляемого состава и одновременно облегчить условия его прессования. Класс относительной опасности пиротехнического состава при проведении ручных работ и воздействии трением меняется от 2 до 6, а при воздействии ударом остается на уровне 20. Сохраняется высокой степень чувствительности состава к электрической искре (к разряду статического электричества) - энергия 50% срабатывания не превышает 0,00042 Дж.
Для экспериментальной проверки заявляемого состава было приготовлено несколько пиротехнических составов на основе системы Mo-KClO4-MoS2 с различным соотношением исходных компонентов, характеристики и параметры которых представлены в таблице. Состав готовится путем перемешивания исходных компонентов в шаровой мельнице. Для приготовления пиротехнических составов были использованы порошки молибдена (ТУ 14-22-160) марки ПМ99,95, перхлората калия (ТУ 6-09-3801) марки "ч", дисульфида молибдена (ТУ 48-19-133) марки ДМИ-7.
При изготовлении составов использовали порошки исходных компонентов в стадии их поставки заводом-изготовителем. Они имели размеры частиц порошка менее 100 мкм для Мо и МоS2 и менее 250 мкм для КСlO4. В опытах преимущественно использовали сушеный порошок КСlO4 с размерами частиц менее 40 мкм. Результаты экспериментальных данных приведены в таблице.
Заявляемый пиротехнический состав (п.2-6 таблицы) после сгорания дает плотные шлаки, при этом сохраняется исходная форма состава. Выноса шлака из тонких (~1 мм) слоев поджигающего элемента и его усадки не наблюдается. Незначительная усадка шлака (но не более 0,08 мм) по диаметру и высоте сгоревшей таблетки состава отмечается на таблетках состава, запрессованных в металлические чашки диаметром 11 мм и высотой 6 мм для составов с большим временем обработки в смесителе.
Характеристики горения, такие как удельное тепловыделение, температура горения, скорость горения заявляемого пиротехнического состава (п.2-6 таблицы) значительно выше, чем у прототипа, указанные в п 1. таблицы (скорость горения не превышает 70 мм/с, температура горения - 900°С, удельное тепловыделение - 51 кал/г)
Согласно экспериментальным данным, представленным в таблице, оптимальный технический результат наблюдается у составов по п.4, 5 таблицы.
Пиротехнические составы, содержащие 1-5 мас.%. дисульфида молибдена (п.2-6 таблицы) обладают более низкой степенью чувствительности к трению (класс относительной опасности ручных работ 3-6) по сравнению с прототипом. Эти составы имеют достаточно высокий уровень скорости горения, 149-549 мм/с, удельное газовыделение - от 0,1 до 1,2 см3/г, удельное тепловыделение - от 62 до 202 кал/г, температуру горения - от 1050 до 1370°С, приемлемый уровень надежности горения в тонком слое (~1 мм), после сгорания образуют твердые шлаки, сохраняющие исходную форму состава. Пиротехнические составы по п.4-6 обеспечивают надежную передачу горения в огневой цепочке через тонкую неразрушаемую металлическую преграду. Степень чувствительности к удару остается низкой (класс относительной опасности ручных работ - 20). Степень чувствительности к электрической искре остается высокой - энергия 50% срабатывания не превышает 0,00042 Дж. Использование в заявляемых пиротехнических составах порошка окислителя - перхлората калия различного фракционного состава (40 и 250 мкм) позволяет варьировать скоростью горения состава.
Экспериментальная проверка при температуре минус 50°С пиротехнических составов (п.2-6 таблицы), предназначенных для надежной передачи горения в пиротехнической цепочке и ускоренного формирования фронта горения газогенерирующих составов, дала положительные результаты при использовании их в тонком слое (0,4-1,0 мм) поджигающего элемента.
Claims (1)
- Воспламенительный пиротехнический состав, содержащий молибден и перхлорат калия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дисульфид молибдена при следующем соотношении исходных компонентов, мас.%:
порошок молибдена (Мо) 85-96 порошок перхлората калия (KClO4) 3-10 порошок дисульфида молибдена (MoS2) 1-5
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131311/05A RU2483050C2 (ru) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Пиротехнический состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011131311/05A RU2483050C2 (ru) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Пиротехнический состав |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2011131311A RU2011131311A (ru) | 2013-02-10 |
RU2483050C2 true RU2483050C2 (ru) | 2013-05-27 |
Family
ID=48792117
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011131311/05A RU2483050C2 (ru) | 2011-07-26 | 2011-07-26 | Пиротехнический состав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483050C2 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767493C1 (ru) * | 2019-11-05 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Энергия" | Пиротехническая смесь для нагревателя теплового химического источника тока |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2531293C1 (ru) * | 2013-04-09 | 2014-10-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"-Госкорпорация "Росатом" | Пиротехнический состав |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2603576A1 (fr) * | 1986-09-09 | 1988-03-11 | Bickford Davey | Composition pyrotechnique pour detonateurs a court-retard " antigrisou " |
RU2018506C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1994-08-30 | Научно-исследовательский институт прикладной химии | Пиротехнический взрывчатый состав |
RU2222520C2 (ru) * | 2001-12-24 | 2004-01-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Пиротехнический состав |
RU2225385C2 (ru) * | 2002-02-14 | 2004-03-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Пиротехнический замедлительный состав |
RU2297404C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Пиротехнический состав |
WO2008076441A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-26 | Tk Holdings, Inc. | Autoignition/booster composition |
-
2011
- 2011-07-26 RU RU2011131311/05A patent/RU2483050C2/ru active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2603576A1 (fr) * | 1986-09-09 | 1988-03-11 | Bickford Davey | Composition pyrotechnique pour detonateurs a court-retard " antigrisou " |
RU2018506C1 (ru) * | 1991-07-12 | 1994-08-30 | Научно-исследовательский институт прикладной химии | Пиротехнический взрывчатый состав |
RU2222520C2 (ru) * | 2001-12-24 | 2004-01-27 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Пиротехнический состав |
RU2225385C2 (ru) * | 2002-02-14 | 2004-03-10 | Российский Федеральный Ядерный Центр - Всероссийский Научно-Исследовательский Институт Экспериментальной Физики | Пиротехнический замедлительный состав |
RU2297404C1 (ru) * | 2005-08-15 | 2007-04-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Пиротехнический состав |
WO2008076441A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-26 | Tk Holdings, Inc. | Autoignition/booster composition |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2767493C1 (ru) * | 2019-11-05 | 2022-03-17 | Акционерное общество "Энергия" | Пиротехническая смесь для нагревателя теплового химического источника тока |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2011131311A (ru) | 2013-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Huang et al. | Experimental effective metal oxides to enhance boron combustion | |
Ahmad et al. | Laser ignition of energetic materials | |
Fischer et al. | A survey of combustible metals, thermites, and intermetallics for pyrotechnic applications | |
US7784403B2 (en) | Optically doped energetic igniter charge | |
AU699412B2 (en) | Pyrotechnical charge for detonators | |
WO2020237974A1 (zh) | 点火药及其制备方法与应用以及安全气囊气体发生器 | |
Ji et al. | Thermal behavior of Al/Zr/KClO4 pyrotechnic compositions at high temperature | |
RU2278099C1 (ru) | Взрывчатая композиция | |
RU2483050C2 (ru) | Пиротехнический состав | |
JP6571357B2 (ja) | 照明組成物、当該照明組成物を含む照明弾および関連する方法 | |
US2132996A (en) | Ignition and priming compound | |
CA1175658A (en) | Incendiary composition containing a metallic fuel formed of the group ivb of the periodic table of the elements | |
US2008366A (en) | Igniter powder | |
RU2531293C1 (ru) | Пиротехнический состав | |
US6521064B1 (en) | Pyrotechnic burster composition | |
US2607672A (en) | Ignition composition | |
RU2297404C1 (ru) | Пиротехнический состав | |
US9175937B1 (en) | Gasless ignition system and method for making same | |
US3317360A (en) | Preparation of electric blasting cap mixture containing amorphous boron and lead oxide | |
US2511669A (en) | Ignition composition | |
US2403656A (en) | Incendiary with high penetrating power | |
RU2696387C1 (ru) | Воспламенительный пиротехнический состав | |
US2830885A (en) | Delay compositions | |
Polis | Mixtures of nanometric thermites and secondary explosives versus primary explosives | |
RU2202528C1 (ru) | Состав воспламенительный термостойкий |