Воспламенительный пиротехнический состав



Воспламенительный пиротехнический состав
Воспламенительный пиротехнический состав
Воспламенительный пиротехнический состав

Владельцы патента RU 2696387:

Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" (ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ") (RU)
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") (RU)

Изобретение относится к пиротехническому малогазовому воcпламенительному составу, который может быть использован для воспламенения рабочего заряда, заключенного в металлическую оболочку, при индукционном нагреве содержащих воспламенительный и рабочий заряды металлических конструкций. Воспламенительный состав содержит, мас.%: в качестве окислителя диоксид свинца 77,9-87,2, в качестве горючего порошок алюминия 9,0-12,9 и порошок серы 1,3-10,8. Изобретение направлено на снижение температуры воспламенения в условиях кинетического нагрева, уменьшение удельного газовыделения и повышение удельной калорийности. Состав имеет температуру воспламенения менее 200°С в условиях кинетического нагрева, а именно 157-198°С, газовыделение 14,9-30,7 см3/г и высокую удельную калорийность 2120-2740 Дж/г. 1 табл., 18 пр.

 

Изобретение относится к области пиротехники, а именно, к малогазовым воспламенительным составам, имеющим температуру воспламенения менее 200°С в условиях кинетического нагрева. Состав может быть использован для воспламенения рабочего заряда, заключенного в металлическую оболочку, при индукционном нагреве содержащих воспламенительный и рабочий заряды металлических конструкций.

Известен воспламенительный состав (патент Канады №471931, опубл. 6.03.1951), содержащий (% масс.) в качестве окислителя сурик свинцовый (Pb3O4) 35-80, в качестве горючего порошок циркония 20-65 и технологическую добавку - нитроцеллюлозу в количестве не менее 1% сверх 100%. По нашим сведениям, температура воспламенения этого состава равна 180°С. Ншкая температура воспламенения состава обусловлена тем, что его воспламенение инициируется воспламенением нитроцеллюлозы. Удельное газовыделение состава порядка 19-20 см3/г.

Недостатком этого состава является то, что в условиях низкой скорости нагрева нитроцеллюлоза разлагается без воспламенения. По нашим сведениям, после такого разложения температура воспламенения состава возрастает до ~330°С.

Другим недостатком является невысокая калорийность состава, что затрудняет осуществлять с его помощью зажигание находящегося в металлической оболочке рабочего заряда. Максимальная удельная калорийность воспламенительного состава по патенту Канады №471931 составляет 1678 Дж/г при содержании сурика свинцового 79% масс. и порошка циркония 21% масс.

Известен воспламенительный пиротехнический состав, содержащий сурик свинцовый в качестве окислителя, порошок циркония в качестве горючего и технологическую добавку порошок дисульфида молибдена при следующем соотношении компонентов, масс. %: сурик свинцовый 65-80; порошок циркония - 20-30; порошок дисульфида молибдена-3-6 (патент РФ №2297404, опубликован 20.04.2007, Бюлл. №11). Температура воспламенения состава 240-520°С; удельное газовыделение 8-12 см3/г.

Недостатком данного состава является достаточно высокая температура воспламенения - 240-520°С и низкая калорийность состава. Максимальная удельная калорийность состава равна 1530 Дж/г при содержании сурика свинцового 76,7% масс, порошка циркония 20,3% масс. и дисульфида молибдена 3% масс.

Наиболее близким к заявляемому составу по технической сущности является пиротехнический воспламенительный состав (патент РФ №2202528, опубликован 20.04.2003, Бюл. №11), содержащий в качестве окислителя свинцовый сурик и перхлорат калия, в качестве горючего алюминий и бор и связующее - кремнийорганический лак.

Недостатком этого состава является высокая температура воспламенения (более 250°С), значительное газовыделение (139,5-145 см3/г) и низкая максимальная удельная калорийность (1710 Дж/г при содержании 78% масс. свинцового сурика, 5% масс. перхлората калия, 5% масс. алюминия, 8% масс. бора и 4% масс. кремнийорганического лака).

Задачей, решаемой настоящим изобретением, является снижение температуры воспламенения состава в условиях кинетического нагрева, уменьшение удельного газовыделения и повышение удельной калорийности.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

-температура воспламенения при нагреве со скорость 10°/мин. составляет 157-198°С:

- газовыделение составляет 14,9-30,7 см-3/г;

- удельная калорийность составляет 2120-2740 Дж/г.

Поставленная задача и указанный технический результат достигаются за счет того, что воспламенительный пиротехнический состав, содержащий оксид свинца в качестве окислителя, порошок алюминия в качестве горючего, согласно изобретению, в качестве оксида свинца он содержит диоксид свинца, а в качестве горючего он дополнительно содержит порошок серы при следующем соотношении компонентов, масс. %:

диоксид свинца 77,9-87,2
порошок алюминия 9,0-12,9
порошок серы 1,3-10,8

Существенными отличиями предлагаемого технического решения являются замена окислителя - свинцового сурика на диоксид свинца, введение серы в качестве дополнительного горючего и новое соотношение компонентов, что позволило снизить температуру воспламенения, уменьшить удельное газовыделение и повысить удельную калорийность состава.

Для экспериментальной отработки заявляемого состава использовали порошки алюминия (Al) марки АСД-4 ТУ 1791-007-49421776-2011, серы (S) марки ОСЧ-14-4 ТУ 6-09-2546-77 и диоксида свинца (PbO2) марки ЧДА ТУ 6-09-1568-77. Указанные компоненты протирались через сито с размером ячейки 150 мк и смешивались в смесителе типа ''пьяная бочка". Затем из них прессовались таблетки диаметром 8 мм. Масса одной таблетки составляла примерно 1 г.

Температура воспламенения определялась по изменению температуры находящейся в контакте с поверхностью образца термопары при его нагреве в вакууме с линейной скоростью 10°С/мин. Нагрев осуществлялся в установке калиброванного объема, что позволяло определять газовыделение состава.

Соотношение компонентов и характеристики заявляемого состава и прототипа представлены в таблице.

Данные таблицы показывают, что заявляемый состав имеет следующие значения характеристик:

- температура воспламенения 157-198°С (примеры 4-12) вместо более 250°С у прототипа. Температура воспламенения состава возрастает до более 350°С при содержании компонентов за пределами заявляемого диапазона (примеры 13-18);

- удельная калорийность 2120-2740 Дж/г (примеры 4-12) вместо 1690-1710. Дж/г у прототипа.

- газовыделение составляет 14,9-30,7 см3/г (примеры 4-12) вместо 139,5-145 у прототипа.

Воспламенительный пиротехнический состав, содержащий оксид свинца в качестве окислителя, порошок алюминия в качестве горючего, отличающийся тем, что в качестве оксида свинца он содержит диоксид свинца, а в качестве горючего он дополнительно содержит порошок серы при следующем соотношении компонентов, мас. %:

диоксид свинца 77,9-87,2
порошок алюминия 9,0-12,9
порошок серы 1,3-10,8



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу изготовления пиротехнических составов для снаряжения замедлительных узлов средств инициирования. Способ заключается в изготовлении пиротехнических составов из окислителей и горючих путем измельчения и смещения компонентов совместно при воздействии ультразвука в жидкой среде в кавитационном режиме до образования агломерированных частиц.
Группа изобретений относится к твердому горючему для сверхзвуковых и гиперзвуковых прямоточных воздушно-реактивных или ракетных двигателей и способу его воспламенения.

Изобретение относится к области космической техники и может быть использовано для исключения падения на Землю трудно сгораемых фрагментов космических аппаратов, отработавших свой ресурс, а именно деталей, изготовленных из тугоплавкого конструкционного материала.

Изобретение относится к пиротехническому составу, который может быть использован в качестве снаряжения блоков, предназначенных для придания или усиления зажигательного действия осколочным, или фугасным, или зажигательным, или многофакторным средствам поражения.

Изобретение относится к пиротехническим составам, содержащим в качестве горючего активные металлы, а в качестве окислителя фторпласты. Описана композиция высокоэнергетического пиротехнического зажигательного элемента в кумулятивных осколочных боевых изделиях, содержащая фторполимер и порошки алюминия, отличающаяся тем, что для обеспечения малой задержки самовоспламенения, способствующей воспламенению горючих материалов, находящихся в замкнутом пространстве после пробития боеприпасом внешней оболочки, композиция содержит 70-90% масс.

Изобретение относится к высококалорийным пиротехническим составам, уплотненные заряды из которых предназначены для использования в технологии разрушения сооружений из бетона, железобетона, кирпича и раскалывания природных глыб без применения взрывчатых веществ.

Изобретение относится к прикладной химии, а именно к твердым горючим (ТГ) для прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД) активно-реактивных снарядов (АРС). Твердое горючее содержит органическое горючее-связующее, ультрадисперсный порошок высокоэнергетического металла и карборан и/или фенилкарборан.
Изобретения относится к технологии разрушения сооружений из бетона, железобетона, кирпича и раскалывания природных камней без применения взрывчатых веществ. Способ изготовления пиротехнических зарядов для теплового разрушения твердых тел содержит операции смешивания порошков алюминиево-магниевого сплава, оксида железа или железной окалины и органического горючего связующего, последующее уплотнение смеси.
Изобретение относится к пиротехническим составам для наземных и высотных фейерверков искристо-форсового действия, которые содержат термическую основу, включающую порошкообразный металл в сочетании с неорганической солью азотной кислоты и нитроцеллюлозой.
Изобретение относится к области получения газа реакцией двух твердых веществ, а именно к способу изготовления из смеси порошков бинарных пиротехнических зарядов, содержащих азид натрия, при горении которых образуется чистый газообразный азот.
Изобретение относится к борфторсодержащим композициям, которые могут быть использованы в качестве высококалорийных компонентов энергетических конденсированных систем (ЭКС), например порохов, пиротехнических и взрывчатых составов, смесевых твердых ракетных топлив.

Изобретение относится к боеприпасам стрелкового оружия, а именно к патронам с бронебойно-зажигательной пулей. Патрон включает гильзу с капсюлем-воспламенителем, снаряженную метательным пороховым зарядом и бронебойно-зажигательной пулей, содержащей оболочку, сердечник и расположенный за ним стаканчик с зажигательным составом, рубашку.

Группа изобретений относится к капсюлям-воспламенителям патронов стрелкового оружия, таких как пистолетные, винтовочные, включая патроны к автоматическому оружию, охотничьему оружию, включающим экологически чистый неоржавляющий ударно-воспламенительный состав без содержания тяжелых токсичных металлов.

Изобретение относится к борфторсодержащим композициям, которые могут быть использованы в качестве высококалорийных компонентов энергетических конденсированных систем (ЭКС), например порохов, пиротехнических и взрывчатых составов, смесевых твердых ракетных топлив и т.п.

Изобретение относится к светочувствительному взрывчатому составу (СВС) для снаряжения средств инициирования. Для получения светочувствительного взрывчатого состава с высокой селективной чувствительностью к импульсному лазерному излучению и одновременно высокой взрыво- и пожаро- безопасностью смешивают высокодисперсное термостойкое взрывчатое вещество (ВВ) с удельной поверхностью в диапазоне величин от ~2000 см2/г до ~20000 см2/г с температурой начала интенсивного разложения более 200°C и светочувствительный компонент алюминий в виде порошка с дисперсностью 50-200 нм в количестве от 0,5 до 2,0 мас.%.

Изобретение относится к пиротехническим составам, содержащим в качестве горючего активные металлы, а в качестве окислителя фторпласты. Описана композиция высокоэнергетического пиротехнического зажигательного элемента в кумулятивных осколочных боевых изделиях, содержащая фторполимер и порошки алюминия, отличающаяся тем, что для обеспечения малой задержки самовоспламенения, способствующей воспламенению горючих материалов, находящихся в замкнутом пространстве после пробития боеприпасом внешней оболочки, композиция содержит 70-90% масс.

Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении которых генерируется аэрозоль, образующий в атмосфере дымовое облако, используемое для постановки маскирующей завесы.

Изобретение относится к борфторсодержащим композициям, которые могут быть использованы в качестве высококалорийных компонентов энергетических конденсированных систем (ЭКС), например порохов, пиротехнических и взрывчатых составов, смесевых твердых ракетных топлив.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, лития, алюминия, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, пятиокисью азота или шестиокисью азота.

Изобретение относится к метательным взрывчатым веществам, а именно смесевым порохам. Предложены варианты заряда к легкогазовому оружию, включающие боргидрид бериллия, алюминия, лития, лития-алюминия или кремния, или тетраборан, или декаборан в комбинациях с шестью разными окислителями: нитратом аммония, динитрамидом аммония, нитратом бора, нитратом бериллия, пятиокисью азота или шестиокисью азота.

Изобретение относится к пиротехническому малогазовому воcпламенительному составу, который может быть использован для воспламенения рабочего заряда, заключенного в металлическую оболочку, при индукционном нагреве содержащих воспламенительный и рабочий заряды металлических конструкций. Воспламенительный состав содержит, мас.: в качестве окислителя диоксид свинца 77,9-87,2, в качестве горючего порошок алюминия 9,0-12,9 и порошок серы 1,3-10,8. Изобретение направлено на снижение температуры воспламенения в условиях кинетического нагрева, уменьшение удельного газовыделения и повышение удельной калорийности. Состав имеет температуру воспламенения менее 200°С в условиях кинетического нагрева, а именно 157-198°С, газовыделение 14,9-30,7 см3г и высокую удельную калорийность 2120-2740 Джг. 1 табл., 18 пр.

Наверх