Воспламенительные составы
Воспламенительные составы можно условно разделить на ударные, терочные, составы для воспламенения других пиротехнических составов, ракетного топлива и пр.
1. Ударные (запальные) составы
Группа смесевых ВВ, очень чувствительных к удару и трению. При ударном инициировании обычно воспламеняются с образованием луча огня. Применяются в капсюлях-воспламенителях, пиропатронах, для ударного воспламенения порохов. Обычно состоят из окислителя (хлораты и нитраты), горючего (сера, тиоцианат, антимоний (сульфид сурьмы) и т.д.) и некоторого количества инициирующего ВВ. Также могут содержать разл. добавки, повышающие чувствительность, улучшающие сыпучесть и прессуемость и т.д. Очень опасны в обращении.
1) Гремучая ртуть 16 - 28%, хлорат калия 36 - 55%, сульфид сурьмы (Sb2S3) 28 - 37%.(Наиболее известный из ударных составов, в наст. время применяется только для патронов гражданского назначения. В качестве добавки увеличивающей чувствительность к мех. воздействиям может содержать стекл. порошок)
2) Азид свинца -68%, ТНРС - 29%, мелкодисперсный сферический алюминий - 3%.
3) NOL-130 Нитрат бария-20%, азид свинца-20%, ТНРС-40%, тетразен-5%, сульфид сурьмы-15%.
4) Нитрат бария 15-20%, азид свинца 20-22%, ТНРС 40-42%, Sb2S3 15-20%, карборунд 1-3%.
5) Хлорат калия -50%, перекись свинца -25%. сульфид сурьмы-20%, тротил - 5%
6) Перхлорат калия -52%, свинца тиоцианат -25%, тнрс -10%, сульфид сурьмы -13%.
7) PA-101 Нитрат бария-22%, основной стифнат свинца-53%, тетразен-5%, сульфид сурьмы-10%, алюминий - 10%.
8) FA-959 Нитрат бария-31%, стифнат свинца-35%, тетразен-3.1%, сульфид сурьмы-10.3%, цирконий - 10.3%, свинца диоксид -10.3%.
9) M-39 хлорат калия -37.05%, нитрат бария -8.68%, свинца тиоцианат - 38.13%, стекло - 10.45%, тротил -5.69%.
10) NOL-60 Нитрат бария-25%, основной стифнат свинца-60%, тетразен-5%, сульфид сурьмы-10%.
Подавляющее большинство штатных ударных составов содержат в своем составе тяжелые металлы (свинец, ртуть) высвобождающиеся после выстрела. При регулярном посещении закрытых стрельбищ, тиров и т.п. возможно их накопление в организме. Использование активной вентиляции и т.п. средств не позволяет полностью устранить эту проблему. Поэтому проводят изыскания эффективных составов не содержащих тяжелых металлов. Например на основе динитродиазофенола, щелочных солей нитробензофуроксанов, орг. азидов и др.
11) динитродиазофенол 25-35%, тетразен 2-5%, KNO3 5-14%, стеклянный порошок 49-60%, связующее 0.75-2.0%, краситель 0.1-0.2%.
12) динитродиазофенол 28%, тетразен 5%, антимоний (Sb2S3) -11%, НЦ-6%, Нитрат бария-50%, связующее (гуаргам) 0.5%(сверх100%)
(по эффективности состав эквивалентен смесям на основе ТНРС)
13) KDNBF - 45%, окислитель (KNO3)-15%, добавка повыш. чувствительность (стекло)-35%, горючее (алюминиевый порошок)-5%.
Составы для электровоспламенителей:
1) Хлорат калия -55%, свинца тиоцианат -45%.
2) Хлорат калия -25%, диазодинитрофенол -75%. В качестве связующего используется 2.4% нитрокрахмала в бутилацетате.
3) Хлорат калия -60%, диазодинитрофенол -20%, древесный уголь -15%, нитрокрахмал -5% (состав комбинированный - кроме воспламенения предназначен также для передачи огня).
2. Терочные составы - воспламеняются от трения и применяются напр. для инициирования воспламенения в дымовых шашках и некоторых сигнальных средствах. Рецепты терочных составов примерно аналогичны рецептам составов для спичек т.е. содержат напр.
60% хлорат калия; 30% антимоний и 10% идитол.
53% хлорат калия; 22% антимоний 9% сера, 1%кальция карбонат, 10% стекло, 5% гуммиарабик.
Фосфорная масса, наносимая на терку, состоит из 56% красного фосфора, 24% стеклянного порошка, 20% идитола. Весьма опасны в обращении.
3. Воспламенительные составы
Смеси для поджигания разл. пиротехнических составов и твердого ракетного топлива. Отличаются высокой теплотой сгорания, легко воспламеняются от инициирующего импульса, генерируемого электрозапалом. Содержат окислитель (KNO3, KClO3, KClO4, BaO2 и др.), горючее (порошкообразный металл - Ti, Zr, Mg) и связующее (канифоль, камедь, каучуки, эпоксидные смолы и др.). Для воспламенения ТРТ часто применяют разл. баллиститы и дымный порох. Основные требования к В.С.: легкость воспламенения от сравнительно небольшого теплового импульса, высокая температура сгорания, устойчивость горения к изменению внешних условий. В. с. производят в виде гранул, шашек, иногда в виде порошка или пасты, наносимых на поджигаемый материал. Зажигательное действие тем выше, чем выше температура горения и чем больше остается шлаков на поверхности поджигаемого материала. На практике установлено, что для надежного воспламенения температура горения должна быть не менее чем на 200°С выше температуры воспламенения поджигаемой смеси.
Составы содержащие алюминий обладают достаточно высокой температурой воспламенения и требуют воспламеняющего состава содержащего металл.
Когда даже мощными ВС не удается зажечь основной состав, применяют так называемые переходные (промежуточные) составы. Переходные составы получают, смешивая в известных пропорциях воспламенительный и основной составы. Для зажжения наиболее трудно воспламеняющихся составов приходится иногда применять несколько переходных составов.
1) KClO4 -68%, мелкодисперсный алюминий -25%, орг. связующее -7%.
2) KNO3 -48%, мелкодисперсный цирконий -52%.
3) KNO3 -66.69%,титан-14.96%, кремний - 7.78%, алюминий-8.67%, связующее 1.99%
4) KNO3 -28%, мелкодисперсный бор -12%, цирконий-60%.
5) KClO4 -49%, древесная мука -7%, древесный уголь -6%, оксид железа -7%, стекло -31% В качестве связующего к 100 частям смеси добавляли 37ч 25% р-ра нитроцеллюлозы в этилацетате. Эта смесь использовалась в 2 мир. Войну для воспламенения составов цветного дыма.
6) KNO3 -35%, уголь -4%, кремний -26%, оксид железа -22%, алюминий -13% В качестве связующего к 83.3 части смеси добавляли 16.7ч 6% р-ра нитроцеллюлозы в ацетоне. Состав для вопламенения металлохлоридных дымовых смесей.
Для воспламенения пиротехнических составов используют следующие смеси:
7) KNO3 -75%, уголь -15%, идитол -10%.
8) KNO3 -75%, мелкодисперсный магний -15%, идитол -10%.
9) KNO3 -78%, мелкодисперсный бор -15%, связующее (полиакриламид)-7%.
10) KClO4 -74%, дихромат аммония - 10.5%, оксид железа - 5%, нитроцеллюлоза - 10.5%.
11) Ba(NO3)2 -50%, кремний -20%, гидрид циркония - 15%, TNC тринитрокрезол - 10%, ламинак -5% Смесь подпрессовывается к осветительным составам на основе магния, нитрата натрия и связующего.
12) кремний -25%, свинцовый сурик - 50%, титан -25% может содержать в качестве добавок 0.6% графита и 1.8% целлулоида (сверх 100%) Состав для воспламенения некоторых безгазовых составов.
13) кремний -33.3%, свинца диоксид -33.3%, закись меди - 33.3% - состав для воспламенения дымовых составов на основе красного фосфора.
14) кремний -50%, свинца диоксид -20%, окись меди - 30%.
Для воспламенения составов в малогабаритных изделиях, напр. трассирующих составов использовали гл. обр. смеси на основе перекиси бария. Следует отметить, что воспламенительные составы для трассеров не должны содержать большого количества легкоплавких веществ, иначе в момент прохождения снаряда в канале ствола при горении будет происходить выдавливание жидкости из горящего слоя.
В качестве воспламенительных составов для трассеров используют смеси, дающие мало газовой фазы, и жгучие шлаки. Скорость горения таких смесей мало зависит от давления, что важно для предотвращения преждевременного выгорания состава в канале ствола:
15) 48% Ba(NO3)2, 30% BaO2, 13% магний, 9% идитол.
16) Composition K: 78% BaO2, 20% магний, 2% асфальтит.
17) 80.5% BaO2, 17.5% магний, 2% резинат кальция - воспламенитель для трассеров 40мм снарядов.
18) I-237 SrO2-70%, 4% BaO2, 25% магний, 1% цинка стеарат (I-237 с добавкой 2% дехлорана известен как I-531). ВС для трассеров крупнокалиберных патронов.
19) I-508 79% BaO2, 14% магний, 0.9% цинка стеарат, красный краситель -0.5%, парлон (хлоросодержащее связующее) -5.6%.
20) Mg-25%, SrO2-70%, Sr(NO3)2- 5%.
21) I-280 85% I-136 (см ниже), 15%магния.
Для предотвращения демаскировки бойцов существуют также малогазовые воспламенительные составы, которые при сгорании дают мало света, напр:
22) Свинцовый сурик Pb3O4 - 90%, мелкодисперсный титан и кремний - 10%.
23) Пероксид стронция -88%, полиуретан -12% (исп. Для воспламенения трассирующих составов).
24) I-136: пероксид стронция -90%, резинат кальция - 10%.
25) марганец - 34, хромат бария - 28, тиокол - 38;
26) кремний -30%, нитрат бария -50%, гидрид циркония - 15%, связующее -5%.
В отдельных случаях используют составы термитного типа, которые обладают хорошей воспламеняющей способностью, но и высокой температурой воспламенения и для поджигания требуют дополнительного воспламеняющего состава. Напр.
27) Fe2O3 -69%, Mg - 31%,
28) SiO2 -55%, Mg - 45%,
29) SiO2 -28%, Mg - 60%, полибутадиен - 12%.
Воспламенители для термитов:
30) Алюминий -40%, оксид железа -29%, перекись бария -31%.
31) Перекись бария -91%, магний -9%.
Для воспламенения твердых ракетных топлив используют:
32) KNO3 -71%, мелкодисперсный бор -24%, орг. связующее (каучук)-5%.
33) KNO3 -51.34%, мелкодисперсный бор -18.3%, нитроцеллюлоза (12.2%N), акардит - 0.5%. Теплота сгорания 8.78 кДж/г
34) магний 35-52%%, политетрафторэтилен (тефлон) и (или) фторорганический каучук-ок 65-48% Могут содержать добавки (напр. аэросил). Используется также для изготовления инфракрасных мишеней-ловушек (Запатентован более новый состав для инфракрасных мишеней-ловушек, эффективный против большинства современных ракет с тепловым наведением: бор -4.125%, алюминий - 9.9%, магний - 10.15%, уротропин-8.25%, перхлорат аммония - 42.075%, нитрат калия - 6.6%, политетрафторэтилен 4.9%, Витон А - 14%).
35) магний 30%, политетрафторэтилен (тефлон) -45%, полихлоротрифторэтилен -10%, NaF - 7.5%, дихромат калия -7.5% Теплота сгорания 7.73КДж/г.
36) Ba(NO3)2 30.5%, PbO2 -7%, TiHx (x=0.2) - 21% нитроцеллюлоза (13.1%N) - 41%, акардит - 0.5%, Теплота сгорания 4.56 кДж/г
37) KClO4 26-50%, Ba(NO3)2 15-17%, сплав Zr-Mg 50:50 32-54%, Этилцеллюлоза -3%.
38) CuO -80%, алюминий - 20%.
39) "Tichloral" KClO4 -63%, алюминий -20%, титан -13%, полиизобутилен -4%.
Малогазовые (безгазовые) составы
Смеси, используемые для снаряжения различных пиротехнических замедлителей, в дистанционных трубках и др. По сравнению с другими пиротехническими составами, обеспечивают меньшую зависимость скорости горения от давления и внешней температуры. При сгорании таких составов выделяется очень мало газообразных продуктов сгорания.
В качестве горючих обычно содержат сравнительно малоактивные металлы и их сплавы: цирконий, ниобий, марганец, хром, вольфрам, а также бор, кремний, сурьма, висмут и ферросилиций. Окислителями в малогазовых составах служат гл. обр. хроматы бария и свинца, реже - оксиды свинца и меди, хлораты и перхлораты. Компоненты малогазовых составов должны быть мелкодисперсными.
Напр.
1) BaCrO4-31%, KClO4- 15%, сплав циркония и никеля - 54% (Скорость горения смеси со сплавом содержащим 70% циркония - 10мм/сек, 50% циркония - 5мм/сек, 30% циркония - 3мм/сек. Сплав пассивирован нагреванием в растворе хромпика).
2) BaCrO4-56.2%, KClO4- 16.8%, цирконий -5%, никель - 22% Скорость горения 2.5мм/сек.
3) BaCrO4-58%, KClO4- 10%, вольфрам - 27%, диатомит - 5% Скорость горения 0.63мм/сек Одна из наиболее медленно горящих смесей.
4) BaCrO4-56%, KClO4- 9%, вольфрам (5-10микрон) - 30%, диатомит - 5% Скорость горения 0.79мм/сек.
5) BaCrO4-52%, KClO4- 9%, вольфрам - 34%(5-20микрон), диатомит - 5% Скорость горения 1.41мм/сек.
6) BaCrO4-32%, KClO4- 5%, вольфрам - 58%(5-10микрон), диатомит - 5% Скорость горения 25мм/сек.
7) BaCrO4-62%, KClO4- 10%, вольфрам -20%, гексафторосиликат бария -4%, нитроцеллюлоза -2%, аэросил -2% Скорость горения 1.8мм/сек.
8) BaCrO4-68%, KClO4- 10%, карбид титана -8%, фторопласт -13%, нитроцеллюлоза -1%, Скорость горения 0.69мм/сек.
9) KClO4- 4%, вольфрам -80%, марганец -16% Время горения 11мс/мм.
10) BaCrO4-3%, PbCrO4- 53%, марганец- 44% Скорость горения 6.9мм/сек.
11) BaCrO4-31%, PbCrO4- 36%, марганец- 33% Скорость горения 1.9мм/сек.
12) BaCrO4-25%, KClO4- 13%, хром- 62% Скорость горения 6.7мм/сек.
13) BaCrO4-50-85%, ниобий-15-50%
14) BaCrO4-39.5%, KClO4- 15%, тантал -44.5%, поливинилацетат - 1%.
15) BaCrO4-40%, KClO4- 5%, молибден - 55% Скорость горения 12.7мм/сек.
16) BaCrO4-65%, KClO4- 5%, молибден - 30% Скорость горения 1.4мм/сек.
17) KClO4- 20-11%, молибден - 80-89% Скорость горения 2.54-0.635 м/сек.
18) PbCrO4- 36%, CuO -15%, Sn-24%
19) BaSO4-58%, Si - 42 Скорость горения 4.3мм/сек.
20) BaCrO4-50-75%, цирконий 50-25%.
21) BaCrO4-89%, бор 10%, поливинилацетат - 1%.
22) BaO2-40%, селен -20%, теллур -40% Скорость горения 2.8мм/сек малогазовый состав для детонаторов.
23) BaO2-80-84%, селен -20-16%, Скорость горения 7.1-6.4мм/сек
Смеси оксидов свинца с цирконием обладают очень высокой скоростью горения, время замедления таких составов выражается в миллисикундах.
К малогазовым составам, предназначенным для электрозапалов можно отнести:
24) KClO4 - 5%, Se -47%, Bi- 48%.
25) Свинцовый сурик (Pb3O4) - 80+-2%, кремний - 20+-2% Для регулирования скорости горения используют диатомит в расчете 3-7ч на 100 ч смеси
Для наполнения огнепроводных шнуров и замедлителей запатентована след. медленногорящая смесь:
26) 88% аммония перхлорат, 7% нафталин, 5% воск. Скорость горения в трубке диаметром 3.1мм - 0.87мм/сек при -32°С и 0.94 мм/сек при 20°С. Однако она не является малогазовой.
Зажигательные составы
Пиротехн. составы и горючие смеси, применяемые для снаряжения боеприпасов и огнеметов. З. С. делят на 2 группы:
1: Составы содержащие окислитель (KNO3, Ba(NO3)2, KClO4) и металлическое горючее, гл обр. сплав алюминия и магния 50:50. Плотн. таких ЗС более 3 г/см3. Теплота сгорания 6 - 8 МДж/кг. Температура горения до 3000°С. А также разл. термиты - порошкообразные смеси стехиометрических количеств оксидов железа и марганца с порошкообразным металлом (магний, алюминий, разл. сплавы). Температура горения до 2000 - 2800°С. Продукты сгорания - приемущественно металлы и шлаки в жидком состоянии. Температура воспламенения более 800°С (Для смеси Fe2O3+Al около 1300°С). Воспламенение термитов производят с помощью специальных воспламенительных и переходных составов. З.С. выпускаются гл. обр. порошкообразными и в шашках. Прессованный термит воспламеняется значительно хуже чем насыпной.
В чистом виде для военных целей термиты практически не применяются, вместо них используют термитно-зажигательные составы - комбинированные смеси на основе термита и солей-окислителей, обеспечивающих более низкую температуру воспламенения термитной смеси и способствующие созданию пламени при горении.
1) Ba(NO3)2 - 48%, резинат Ca - 3%, асфальтит -1%, сплав алюминия и магния 50:50 -48%.
2) Ba(NO3)2 - 40%,Fe2O3 - 10%, сплав алюминия и магния 50:50 -50%.
3) KClO4- 48%, резинат Ca - 2%, сплав алюминия и магния 50:50 -50%.
4) Ba(NO3)2 - 18%, Al - 50%, тринитробензол - 32%.
5) NH4ClO4 - 49%, резинат Ca - 2%, сплав алюминия и магния 50:50 -49%.
6) NH4ClO4 - 35%, Al - 52%, стеарат Ca - 2%, А-5 (гексоген флегматизированный воском) - 6%, Тротил -4%, графит -1%. (Детонирующий зажигательный состав)
Термитно-зажигательные составы:
7) Fe2O3 - 50%, Al - 24%, Ba(NO3)2 - 26%
8) Fe2O3 - 21%, Al - 13%, Mg -12%, Ba(NO3)2 - 44%, KNO3 -6%, связующее -4%.
9) Fe2O3 - 44%, Al - 25%, Ba(NO3)2 - 29%, сера -2%, касторовое масло -0.3%.
10) Fe2O3 - 51%, Al - 22%, Ba(NO3)2 - 22%, ламинак -5%.
11) Fe2O3 - 50%, Al - 25%, сульфат бария - 15%, бакелитовая смола - 10%.
12) CuO -79.5%, алюминий - 17.5%, карбид кремния 3%.
Для усиления зажигательного воздействия составов с окислителем, корпус боеприпаса изготавливают гл. обр из магниевого сплава "электрон"
2: Составы сгорающие за счет кислорода воздуха: белый фосфор и его сплавы с сульфидами фосфора, сплавы натрия и магния, разл. напалмы и т.п. Температура горения - 800 - 1500°С. Плотн. 0.8 - 2.0 г/см3. Напалмы - Вязкая, липкая легковоспламеняющаяся масса, розового или коричневого цвета, состоящая из жидкого горючего (бензин, керосин, газойль) и органич. загустителя (7 - 11% алюминиевых солей нафтеновых, пальмитовых, олеиновых кислот, более эффективны - полистирол и полиметилметакрилат). Имеют консистенцию от вязкой жидкости до состояния текучего студня. Скорость горения подобных З.С обычно значительно меньше чем составов с окислителем. Н. хорошо прилипает к поражаемым объектам, в т.ч. к вертикальным поверхностям и горит медленнее бензина. Температура горения 900 - 1200°С (Состоящего из 25% Бензина, 25% Бензола и 50% Полистирола -1600°С, отличается повышенной прилипаемостью даже к влажным пов-тям). Напалм довольно гигроскопичен, и при хранении на влажном воздухе или содержании некоторых примесей может расслаиваться. Может содержать водопоглощающие добавки (напр. CaO)
Разновидности напалмов - Пирогели, получаемые добавлением к напалму порошкообразного магния, карбида магния, угля, асфальта, небольшого кол-ва неорганических окислителей (нитрат натрия) и супернапалмы (напалм с добавкой щелочных металлов, фосфора или этилата алюминия). Горение пирогелей более энергичное чем обычного напалма, температура горения до 1700°С.
Некоторые патентованные пирогели предназначенные для снаряжения дымозажигательных боеприпасов:
13) бензин -24.5%, красный фосфор -35%, алюминий -20%, нитрат калия -17%, бутадиеновый каучук -3%, полиэфир в виде нитей -0.5%
14) бензин -40%, кремний -4.5%, углерод -18%, магний -5%, нитрат натрия -30%, полиизобутилен -0.5%, полиэфир в виде нитей -2%
Супернапалмы - самовоспламеняются на воздухе или при контакте с водой.
Качество З.С. оценивается, как правило, количеством тепла, передаваемого поджигаемому материалу. Последнее определяется площадью и временем соприкосновения горящего З.С. с материалом. Эффективность действия З.С. зависит от состава и от конструкции боеприпаса, с помощью которого его применяют.
Дымовые составы
Пиротехн. смеси, образующие при горении устойчивые дымы или туманы. Различают Д.С. для создания белых маскирующих и цветных сигнальных дымов. Температура горения 400 - 1000°С. Теплота сгорания 1.6 - 4.1 МДж/кг.
Дымообразующие в-ва в составах, предназначенных для получения маскирующих дымов могут содержаться в готовом виде (Дым возникает в результате их возгонки) или образовываться при горении. Составы первого типа содержат окислитель (обычно KClO3), горючее (древесный уголь, крахмал и др) и дымообразователь (хлорид аммония, нафталин, антрацен и фенантрен) Следует отметить, что нафталин (Т пл 80.3°С) заметно летуч уже при нормальной температуре, антрацен, фенантрен возгоняются только при темп-ре ок 200°С, поэтому их применение более предпочтительно. Нафталин и антрацен часто выполняют в. составах функции не только дымообразователя, но и горючего, частично возгоняясь, а частично сгорая.
В некоторых медленно горящих составах используют органическое связующее (разл. смолы, идитол)
Например:
1) KClO3 -20%, Древесный уголь -10%, Хлорид аммония -50%, Нафталин или антрацен -20%. (содержание в качестве дополнительного дымобразователя нафталина или антрацена компенсирует опасные обменные процессы с образованием нестабильного NH4ClO3 из хлората калия и хлорида аммония и таким образом способствует лучшей устойчивости смеси при хранении)
2) Смесь А-13: KClO3 -40-43%, Хлорид аммония -43-45%, антрацен -14-16%.
3) KNO3 -30%, красный фосфор -10%, Хлорид аммония -60%.
Для учебных или сигнальных целей запатентованы нетоксичные и некорродирующие составы белого дыма на основе орг. кислот - до 75% (адипиновой, себациновой, салициловой и др.). Однако из-за пониженной эффективности они не могут быть в полной мере использованы для создания дымовых завес.
4) адипиновая кислота -50%, нитроцеллюлоза -15%, KClO3 -30%, алюминий -5%
Несколько более эффективны смеси на основе терефталевой кислоты, они могут быть использованы непосредственно для создания дымовых завес:
5) Терефталевая кислота - 68%, KClO3 -18%, сахароза - 14%,
6) Терефталевая кислота - 50%, KClO3 -13%, сахароза - 27%, нитрат калия - 10%
Смеси на основе органических кислот обладают эффективностью 60-70% от широко используемых в военной технике металлохлоридных смесей. Для увеличения эффективности смесей на основе орг. кислот до требуемого уровня предложено снаряжать дымовые шашки дополнительно с 20% смеси на основе красного фосфора, напр:
7) Состав 1: Фосфор-55%, Нитрат натрия - 35%, эпокс. смола -5%.
Состав 2: Себациновая кислота - 40%, нитроцеллюлоза -10%, лактоза - 10%, хлорат калия - 35%, алюминий - 5%.
Для тренировочных целей и кино также запатентованы нетоксичные составы:
8) Использующий в качестве дымообразователя хлориды калия и натрия:
Mg - 20%, KNO3 - 20%, KClO4 -8%, KHCO3 - 12%, KCl -15%, NaCl -15%, дициандиамид - 10%.
9) Дешевый состав использующий в качестве дымообразователя отработанное масло для двигателей:
500г древесные опилки, 390г нитрата аммония или 250г нитрата натрия, 150 или 210мл отработанного масла соответственно. Окислитель растворяют в 500 мл воды при 50°С, пропитывают опилки, сушат и добавляют отработанное масло.
Кислородный баланс описанных выше дымовых смесей резко отрицателен, а газовая фаза, образующаяся при горении, содержит значительное количество СО и легковоспламеняющихся паров нафталина или антрацена. Такие составы помещают в оболочку, снабженную выходными или выхлопными отверстиями, которая предохраняет состав от проникновения в него кислорода воздуха.
Для защиты от кислорода воздуха предотвращения вспышек при горении, Д.С. помещают в дымовые шашки - металлические цилиндры с днищем и крышкой и вставленного в него сетчатого металлического цилиндра, в который закладывают смесь. Несмотря на принимаемые меры предосторожности дымовые составы дают иногда вспышки при сгорании. Равномерность горения при этом нарушается, у отверстий шашки появляется пламя, количество дыма резко уменьшается и он приобретает сероватый оттенок. Поэтому для предотвращения появления пламени в состав также вводят разл. пламегасители (углеводы, карбонат натрия, мел, парафин и т.п.) в кол- ве до 10-15%. Шлак должен быть пористым, чтобы не препятствовать прохождению дыма. Для этого некоторые дымовые составы подвергают грануляции.
Д.С. второго типа, в которых дымообразующее вещество получается при горении (металлохлоридные смеси) обычно содержат хлорорганическое соединение. Наиболее известным является гексахлорэтан, однако он сильно летуч, значительно менее летучи гексахлорбензол - (бесцв. крист в-во, t пл. 309.4°С с возг., используется как инсектицид) и C10Cl12 (дехлоран, перхлорпентациклодекан). Другим компонентом является металлическое горючее (цинк, алюминий, силицид кальция), для замедления горения вводят дополнительный дымообразователь (оксид цинка или нашатырь). В некоторых старых дымообразующих составах в качестве хлороорг. веществ использовали CCl4, такие смеси в настоящее время не используются: Например состав белого дыма использовавшийся в дымовых гранатах:
10) тип Е: тетрахлорметан -45.9%, алюминий (зернистый) - 5.6%, оксид цинка -48.5%.
В состав некоторых смесей вводят органическое связующее. Горение наиболее известного состава можно выразить ур-ием: 2Al + C2Cl6 + 3 ZnO = 3ZnCl2 + Al2O3 + 2C Выделяющийся в процессе горения хлорид цинка возгоняется, образуя дым. Дым имеет серый цвет из-за наличия частиц сажи.
Для полного сгорания углерода (чтобы получить белый дым) вводят окислители - KClO3 или перхлораты аммония, калия. Такие смеси более эффективны, чем смеси с готовым дымообразователем, т.к. хлориды цинка, алюминия способны поглощать влагу из воздуха и частично гидролизоваться, что многократно увеличивает общее кол-во дыма. Скорость горения дымовых составов сильно зависит от размеров частиц компонентов и от кол-ва металлического горючего. Продукты сгорания металлохлоридных смесей (напр. хлорид цинка) достаточно токсичны, к тому же в продуктах сгорания присутствуют хлороорганические вещества, в т.ч. фосген.
11) C6Cl6 -34.4%, Zn -6.2%, ZnO -27.6%, Перхлорат аммония 24%, связующее (ламинак) - 7.8%.
12) C2Cl6 -46.9%, мелкодисперсный алюминий -6.2%, окись цинка -46.9%.
13) C2Cl6 -51%, цинк -33%, мелкодисперсный алюминий -4%, окись цинка -12% (смеси, содержащие гексахлорэтан и цинк в настоящее время не применяются, т.к. во влажном состоянии такая смесь склонна к саморазогреву и даже к самовоспламениению).
14) C10Cl12 -33.9%, ZnO -37.4%, перхлорат аммония 20.5%, связующее (ламинак) -8.2%.
15) 66.7-72.7% C6Cl6, 16.7-18.2% магний, 8.3-9.1% антрацен, 0-8.3% хлороорг. полимер - напр. ПВХ или хлоркаучук.
16) 45-65% магний, 3-7% оксид магния, 30-50% гексахлорэтан
17) 35% хлорированный парафин, 20% алюминий, 45% ZnO (недостатком этого состава является плохая поджигаемось)
18) 43% ZnO, 43% C2Cl6, 14% титан.
19) 65% C2Cl6, 7% - алюминий, 28% диоксид титана (состав более предпочтительный чем состав 16 т.к. вместо порошка титана используется гораздо более дешевый диоксид титана).
20) C2Cl6 - 44%, ZnO - 29%, силицид кальция -18%, поливинилхлорид -9% Скорость горения 0.56мм/сек.
21) C2Cl6 - 34%, Zn - 22%, ZnO - 8%, нитрат гуанидина - 36%.
22) Состав с пониженным содержанием хлороорг. Соединений:
15-40% антрацен, 3-29% гексахлорбензол, 10-25% магний, 5-40% ПВХ, до 5% тефлона, 5-25% окислитель (гуанидиннитрат или перхлорат аммония)
23) 10-22% антрацен, 15-25% ПВХ, 28-35% оксид цинка, 10-18 магний, 2-10% алюминий, 15-20% хлорат калия, 5-10% связующее (гл обр. полистирол).
24) 32% аммония перхлорат, 32% ZnO, 36% связующее (винилиден хлорид -55%, перхлорированный полипропилен или полиэтилен - 23.5%, аллилдигликоль карбонат 18.5%, катализатор полимеризации -3%) - состав перерабатывается литьем.
25) Бифенил (антрацен, нафталин) - 15-35%, алюминий (магний, сплав магния и алюминия 1:1) - 30-60%, тефлон - 10-40%. Состав легко воспламеняется от обычных воспламенительных составов или навески черного пороха. Для уменьшения скорости горения может содержать до 5% мин. масла.
Составы, хорошо маскирующие в видимой и инфракрасной области спектра:
26) C2Cl6 - 31%, Zn - 31%, ZnO - 12%, перхлорат калия - 16%, связующее - неопреновый каучук - 10%
Скорость горения на открытом воздухе 1.03 мм/с и 6 мм/c при рабочем давлении. Температура горения 425°С.
27) C6Cl6 - 80 ч, Mg - 20 ч, связующее (винилиденфторид) - 20ч. Скорость горения на открытом воздухе 0.57 мм/с и 1 мм/c при рабочем давлении.
Состав, хорошо маскирующий в инфракрасной области спектра:
28) Mg -18%, политетрафторэтилен - 24%, антрахинон - 48%, хлорированный парафин (массовая доля хлора 70%) - 10%.
Состав, хорошо маскирующий в среднем ИК-диапазоне:
29) C2Cl6 - 60%, алюминий -15%, нафталин -10%, калия хлорат - 10%, масло индустриальное - 5%.
Для дымообразования также используют белый фосфор - реже красный фосфор в смеси с небольшим кол-вом окислителя или связующенго. Фосфор является наиболее эффективным дымообразующим в-вом из известных. Высокая эффективность белого фосфора объясняется тем, что при реакции с влагой воздуха оксид фосфора образует фосфорные кислоты (НРО3 и Н3РO4), которые, в свою очередь, притягивают к себе влагу из воздуха. Найдено, что из одной весовой части фосфора при 75%-ной влажности воздуха образуется семь весовых частей аэрозоля (тумана). Однако такой дым обладают высоким раздражающим и корродирующим эффектом и наряду с металлохлоридными смесями требуют использования средств индивидуальной защиты.
Существуют составы такого типа:
30) 51% красный фосфор, 35% пиролюизит (MnO2), 8% магний, 3% ZnO, 3% связующее.
При поджигании этого состава смесь магния и MnO2 подобно термиту, генерируют тепло и испаряют фосфор, который затем загорается в атмосфере желтым пламенем выделяя белый дым. Этот состав использовался также для сигнализации на воде.
31) 66% красный фосфор, 16% калия нитрат, 12% магний, 6% связующее.
Другой состав, не содержащий магний:
32) 50% красный фосфор, 42% кальция сульфат, 5% бор, 3% связующее (Viton A).
Запатентован состав такого типа:
33) 50-70% кр. фосфор, 15-25% нитрат натрия, 5-25% эпоксидная смола, 0-10% магния, 0-10% нитрат цезия или рубидия (образуют продукты сильно поглощающие в инфракрасной части спектра)
Также находят применение жидкие дымообразующие в-ва (тетрахлориды титана, сурьмы, кремния, хлорсульфоновая кислота и т.д.) - они намного более эффективны чем обычные пиротехнич. дымообразующие смеси. Для морских дымовых сигналов используют горение фосфинов, получающихся взаимодействием фосфидов с водой.
Состав черного дыма:
34) C2Cl6 -60%, мелкодисперсный магний -19%, Нафталин -21% Скорость горения 4мм/сек.
35) KClO3 -50%, техн. антрацен -50% (добавление к этому ДС 10% газогенерирующей добавки состоящей из нитрата аммония - 75-84%, берлинской лазури - 3-7%, идитола - 6-10%, дициандиамида - 6-18%, графита - 0.5-10% увеличивает маскирующую способность на 50%).
36) C2Cl6 -55%, мелкодисперсный магний -19%, антрацен -26%
В таких смесях развиваются более высокие температуры, чем в маскирующих, при этом происходит не возгонка, а неполное сгорание нафталина с обр-ием большого кол-ва сажи.
Смесь гексахлорэтана с порошком железа (68:32) горит медленно и мало активно, выделяя при горении бурый дым хлорного железа. Безводное хлорное железо FеСl3 возгоняется уже при 250°С. На воздухе оно жадно поглощает влагу, образуя кристаллогидрат FеСl3 6Н20.
Известен цветной металлохлоридный состав оранжевого дыма:
37) C2Cl6 -48%, магний -16%, Fe2O3-36%.
Для получения цветных сигнальных дымов используют Д.С. содержащие орг. красители (напр. антрахиноновые, азиновые, антреновые, ксантреновые, антрахинововые и др.), способные возгоняться при нагревании. Во избежании значительного разложения красителя такие составы должны иметь пониженную температуру горения, поэтому в кач. горючего используют гл. обр. углеводы (сахар, лактоза, крахмал и др), реже дициандиамид или тиомочевину, а в качестве окислителя - хлорат калия. Для получения требуемых оттенков цвета можно использовать смесь разл. красителей.
Составы цветных дымов обычно содержат:Хлорат калия 30+-10%, углеводы - 20+-5%, краситель - 50+-5%, связующее 0-5%.
38) Литьевой состав: KClO3 -17.3%, нитрат гуанидина - 25%, красный краситель - 31.8%, глицидиловый эфир пропантриола - 17.2%, глицерин - 6.8%, отвердитель - 1.9%.
В качестве красителей обычно используют:
Синий - индиго, метиленовый голубой.
Желтый - аурамин, с добавкой коричневого красителя хризоидина,
Оранжевый - бензолазо-бета-нафтол (жирорастворимый оранжевый - жироранж),
Красный - Родамин Б, 2-анизидиназо-бета-нафтол (Судан красный), паратонер, ализарин.
Зеленый - смесь красителей аурамина и 1,4-дипаратолуидиноантрахинона или смесь хинизарина зеленого (молекулярный вес 418, растворим в воде с сине-зеленым окрашиванием) с хинолином желтым (молекулярный вес 273, температура плавления 240°C, не растворим в воде) в соотношении 65/35.
В качестве окислителя для таких смесей могут быть использованы нитраты, однако такие составы отличаются заметно большей температурой и меньшей скоростью горения и поэтому требуют использования наиболее термостойких красителей. Например:
39) Нитрат натрия - 25%, древесные опилки -35%, родамин - 40%.
40) SrO2-33%, Ba(NO3)2 -5%, BaSO4 -7.5%, кальция резинат - 4.5%, зеленый краситель - 50%.
Цветные Д.С. с неорганическими красителями:
41) Желтый - Аммония перхлорат - 25%, полибутадиен с карбоксильными концевыми группами - 15%, иодид свинца - 60% - литьевой состав.
42) Желтый - калия дихромат - 66%, висмута тетроксид - 20%, магний - 14%.
43) Оранжевый: калия дихромат -35%, свинца диоксид -50%, магний - 15%
44) Коричневый: свинца диоксид -35%, меди оксид -50%, магний - 15%.
45) Розовый: кальция силицид: 37%, калия хромат -9%, калия иодат -55%.
Осветительные составы
Предназначены для освещения больших участков местности.
Содержат окислитель NaNO3 или Ba(NO3)2, в американских и английских составах в качестве окислителей часто используют перхлораты, горючее (до 25-65% порошков магния, алюминия, их смесей или сплавов) и орг. связующего, выполняющего также функцию замедлителя горения (смолы, стеарин, олифа, шеллак и др.). В качестве добавочного окислителя могут быть использованы некоторые ВВ. Для повышения световых показателей составов в них часто вводят небольшое количество так называемых пламенных добавок, которые могут увличить светоотдачу на 15-20%. Чаще других для этой цели употребляются негигроскопичные плохо растворимые в воде натриевые соли, например, фтористый натрий, криолит, а также фтористый барий и др. А также технологические добавки (напр. масла, предотвращающие пыление мелкодисперсного металла при пр-ве), катализаторы отверждения связующих, добавки защищающие порошкообразный металл от коррозии и одновременно замедляющие горения (стеариновая к-та, стеараты) и др. При горении образуется яркое белое или желто - белое пламя. Следует отметить, что удельная светосумма составов с магниевым порошком снижается от введения органических веществ гораздо меньше, чем это наблюдается для составов, содержащих алюминиевую пудру или алюминиевый порошок.
Это объясняется, резким увеличением доли не полностью сгоревшего металла в рез-те чего наблюдается сильное форсовое искрение и неполное сгорание металла. В качестве цементатора в алюминесодержащих составах целесообразно использовать серу в кол-вах менее 10%, большие кол-ва снижают световые показатели. Считается, что введение органического связующего в кол-вах более 5-6% в большинстве случаев нецелесообразно. Теплота сгорания ОС 6.3 - 8.4 МДж/кг. Температура горения 2500 - 3000°С. Перед смешением компоненты тщательно измельчают, сушат и просеивают, Готовую смесь прессуют в картонные или металлические оболочки, получая цилиндрические шашки диаметром 20 - 500 мм. Готовый осветит. элемент представляет собой оболочку, в которую помимо основного О.С. запрессовывают воспламенительный состав. Наметилась тенденция выполнять оболочку факелов литьем с использованием маловязких синтетических смол.
Скорость горения запрессованных О.С. составляет 0.5 - 2 мм/с для крупных изделий и до 10 мм/с для пистолетных звездок. Скорость горения также зависит от степени уплотнения заряда и давления окружающей среды. Используются ОС в осветительных ракетах, бомбах, снарядах, патронах и т.п.
Применение в качестве окислителя NaNO3 считается более целесообразным в плане большей светоотдачи чем Ba(NO3)2, однако NaNO3 более гигроскопичен. В целом Ba(NO3)2 содержат более старые составы.
Например:
1) Ba(NO3)2 -61%, алюминий -22%, сера-13%, BaF2-4%.
2) Ba(NO3)2 -57%, Магний - 28.5%, алюминий -6.5%, парафин-8%.
3) Ba(NO3)2 -76%, Алюминий (пудра)-8%, Алюминий (порошок)-10%, сера -4%, вазелин-2%.ъ
4) Ba(NO3)2 -66%, Магний - 30%, шеллак -4%.
5) Ba(NO3)2 -38%, нитрат стронция- 7%. Магний - 52%, льняное масло -3% (Нитрат бария дает в пламени зеленоватый, а нитрат стронция - розовый оттенки. При совместном использовании этих окислителей оттенки взаимно уничтожаются и получается белый свет).
6) NaNO3 -50%, Магний -30%, монтанвоск -10%, оксалат натрия -10%.
7) NaNO3 -48%, Магний -45%, связующее (ламинак) -7%.
NaNO3 -37.5+-2%, Магний -58+-2%, связующее (ламинак) -4.5+-0.5%.
8) KClO4 -50%, алюминий - 36%, сера-14%.
9) KClO4 -64.7%, магний - 12.8%, канифоль-7.8%, оксалат натрия -14.7%.
10) NaNO3 -37%, Магний -24%, сплав магния и алюминия (50:50), перхлорат лития -5.0% связующее (полибутадиен) -5%. Уд. светосумма 64000 кд.с/г. Скорость горения 2.8мм/сек.
В качестве дополнительного окислителя могут быть использованы нитросоединения, напр. из патентов известен такой состав:
11) Нитраты щел. металлов - 50-60%, динитротолуол - 13-15%, магний - 20-28%, нитроцеллюлоза - 4-8%. В данном случае нитроцеллюлоза пластифицированная динитротолуолом также играет роль и связующего.
Во время второй мировой войны немцами были разработаны осветительные составы в которых в качестве окислителя использовались сульфаты. По-видимому это было вызвано острой нехваткой нитратов во время войны:
12) магний-алюминиевый сплав - 41%, нитрат натрия -11%, сульфат кальция -32%, вода - 1%, кальция карбонат -15%.
13) магний - 40%, нитрат натрия - 13%, сульфат кальция -40%, вода - 7%. Вода добавлялась в готовую смесь для связывания алебастра в гипс.
Осветительный состав времен 2 мир. Войны, горящий под водой:
14) магний - 16%, алюминий - 12%, нитрат бария - 32%, сульфат бария -40%. В качестве связующего использовали 8ч льняного масла и 1ч оксида марганца на 100ч смеси.
Для улучшения технологичности могут быть использованы самоотверждающиеся осветительные смеси, заряды из которых можно изготавливать литьем в специальные формы и отверждение полимерного связующего при обычной или повышенной темп-ре. Это обеспечивает также лучшую эластичность заряда и сопротивляемость разл. разрушениям. Напр:
15) NaNO3 - 28-38%, Магний -54-62%, связующее (полисилоксан) - 3-15%, отвердитель- 0.3-1.5%.
16) NaClO4 -40-44%, Магний - 40-48%, связующее (полиэфирная смола + глицидилметакрилат + этилендиметилакрилат) 12-17%. Напр.
NaClO4 - 42%, Магний - 42%, полиэфирная смола -7.75%, глицидилметакрилат 7.75% + этилендиметилакрилат- 0.5%. удельная светосумма 50500 кд.с/г
17) NaClO4 -33%, Магний - 17%, связующее (сополимер стирола и продукт конденсации пропиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов - т.н. ламинак) - 28%, полиэфирная смола (продукт конденсации диэтиленгликоля и адипиновой к-ты) - 17%, отвердитель- 1%, пластификаторы и стабилизаторы 4%.
Сигнальные составы
Сигнальные составы - пиротехнич. составы, образующие при горении цветное пламя или дым. Различают огневые и дымовые С.С. Огневые С.С. содержат горючее (порошкообразный металл или орг. в-во), окислитель (нитраты стронция, бария, натрия, перхлораты калия, аммония, и др.), связующее (фенольные, эпоксидные, полиэфирные смолы, идитол, асфальт, каучуки) и интенсификатор свечения (хлороорганические в-ва, ПВХ, криолит Na3AlF6). Характерный цвет пламени дают галогениды соответствующих металлов, образующиеся при горении. Эти соли способны диссоциировать при температурах выше 1000°С, в результате чего в пламени наблюдается линейчатый спектр паров металлов. Введение в составы большого кол-ва порошков металлов (магний и алюминий) сильно увеличивает яркость пламени, но вместе с тем ухудшает его цветность. Связующие-цементаторы по-возможности должны гореть бесцветным пламенем, чтобы не ухудшать окраску пламени. Этим свойством обладают орг. в-ва, содержащие более 50% кислорода и сера, а также гексаметилентетрамин и метальдегид, однако они не обладают цементирующими св-вами.
Наиболее употребительной системой сигнализации является трехцветная с применением красного, желтого (при необходимости заменяется белым) и зеленого огней, реже используют пятицветную систему сигнализации с добавлением белого и синего цветов, однако различимость цветов из больших расстояниях в этом случае становится недостаточно надежной. Среди сильных излучателей в какой-либо части спектра можно отметить натрий (желтый), литий (красный), таллий (зеленый), индий (синий). Однако излучение таллия и индия не используются из-за деффицитности соединений этих металлов, в меньшей степени это относится к соед. Лития.
Поэтому на практике красными излучателями как правило являются атомы стронция, зеленого -бария. В зависимости от температуры и состава продуктов горения соли меди могут излучать как зеленым так и синим цветом.
Скорость горения обычных сигнальных звездок составляет 3-6мм/сек.
Например:
красное пламя:
1) нитрат стронция 52%, магний 20%, ПВХ 15%, орг. связующее (моностирол)-13%(катализатор полимеризации SnCl4)
2) KСlO3 -60%, оксалат стронция -25%, идитол-15%,
3) 35-07: Sr(NO3)2 66%, магний 14%, ГХБ 14%, идитол сф-0112А 6% Скорость горения 1.4мм/c, уд светосумма 450 кд с/г, чистота цвета 86%.
4) 35-02: Sr(NO3)2 59%, магний 15%, ПВХ 20%, канифоль 4.5%, масло 1.5%. Скорость горения 1.1мм/c, уд светосумма 1800 кд с/г, чистота цвета 96%.
5) Sr(NO3)2 56ч, перхлорат калия 20ч, нитрат натрия 3ч, сера 20ч, асфальт 2ч, техн. Добавка - диз. Топливо 1ч.
6) 35-01: Sr(NO3)2 60%, магний 17%, ПВХ 16%, резольная смола сф-340А 7%. Скорость горения 1.9мм/c, уд светосумма 4100 кд с/г, чистота цвета 90%.
7) Sr(NO3)2 53.6%, магний 30.4%, ПВХ 16%.
8) Sr(NO3)2 46%, силицид кальция 16%, связующее (винилиден хлорид -55%, перхлорированный полипропилен или полиэтилен - 23.5%, аллилдигликоль карбонат 18.5%, катализатор полимеризации -3%) - 32%, состав перерабатывается литьем.
9) SR170A: KСlO4 38%, магний 48%, стронция оксалат 10%, льняное масло -4%.
10) SR91: Sr(NO3)2 41%, магний 35%, хлорсодержащее связующее - 20%, льняное масло -4%.
желтое пламя:
11) 34-01: Ba(NO3)2 -54%, магний 19%, криолит -14%, карбонат стронция -5% идитол (сф-0112а) -8% Скорость горения 2.7мм/c, уд светосумма 3800 кд с/г, чистота цвета 80%.
12) NaNO3 -37%, магний-30%, оксалат натрия 30%, связующее 3%.
13) Перхлорат калия - 50%, магний - 19%, оксалат натрия 15%, гексахлорэтан 7%, асфальтит -9%
14) 34-02: NaNO3-52%, ПАМ-3 - 17%, криолит - 15%, алюминий (порошок) - 7%, СФ-340А-9%, графит - сверх 100%. Скорость горения 2.2мм/c, уд светосумма 4500 кд с/г, чистота цвета 84%.
15) NaNO3- 50%, дициандиамид 40%, нитроцеллюлоза -10%
16) SR524: NaNO3-38%, магний - 58%, льняное масло - 4%.
17) 34-03: Ba(NO3)2-64%, ПАМ-3 - 11%, криолит - 10%, ПВХ-С - 3%, карбонат стронция - 5%, СФ-340А-5%, олифа 2%. Скорость горения 0.7мм/c, уд светосумма 880 кд с/г, чистота цвета 80%.
синее пламя:
18) KСlO3-61%, малахит-19%, сера- 20% (в наст. Время не применяется).
19) KСlO4-61%, окись меди -17%, ПВХ-10%, уротропин -6%, декстрин -3%, кр. резина- 3%;
20) перхлорат аммония - 74.2%, стеариновая кислота -11.1%, парафин -3.6%, медная пыль -11.1%
21) перхлорат аммония - 30%, калия перхлорат - 40%, основной карбонат меди -15%, акароидная смола -15%.
Зеленое пламя:
22) Ba(NO3)2 - 40%, магний - 28%, ГХБ-30%, льняное масло - 2%;
23) 33-01: Ba(NO3)2 - 66%, магний - 14%, ГХБ-14%, сф -0112А - 6%; Скорость горения 1.9мм/c, уд светосумма 2300 кд с/г, чистота цвета 75%.
24) 33-02: Ba(NO3)2 - 65%, магний - 12%, ПВХ-17%, канифоль - 4.5%, масло индустриальное -1.5% Скорость горения 0.9мм/c, уд светосумма 860 кд с/г, чистота цвета 70%.
25) Ba(NO3)2 - 56%, KСlO4-6%, мангалин - 10%, ПВХ-18%, уротропин - 5% связующее (кр. резина)- 5%;
26) Ba(NO3)2 - 22.5%, KСlO4-32.5%, магний - 21%, ПВХ-12%, медь -7%.
27) SR193: Ba(NO3)2 - 46%, магний - 36%, хлоросодержащее связующее -18%.
28) Перхлорат аммония - 59.4, Оксалат бария - 16.5, алюминий - 13.2, эпокс. Смола + отвердитель -10.9
29) Бесхлорный состав:
Ba(NO3)2 - 50%, бор-6%, магний - 39%, связующее (эпокс. Смола)-5%.
Белое пламя
30) Ba(NO3)2 - 42%, стронция нитрат - 11%, магний - 25%, алюминий - 14%, асфальт -5%, льняное масло -3%.
31) Ba(NO3)2 - 56%, калия нитрат - 11%, фторид бария - 6%, алюминий - 19%, сера -8%.
Для сигнализации на воде иногда используются комбинированные составы на основе красного фосфора, горящие ярким белым пламенем и выделяющие густой белый дым:
Красный фосфор -51%, марганца диоксид - 35%, магний -8%, оксид цинка -3%, льняное масло - 3%.
В составах промежуточных цветов используют эффект смешения основных цветов. Способность двойных смесей окислителей напр. Ba(NO3)2 и Sr(NO3)2 с порошкообразным магнием к пульсирующему горению используют для получения составов, горящих с периодическими вспышками.
В настоящее время получают распространение С.С. на основе нитроклетчатки с добавкой неск. процентов цветообразующих веществ (иногда с окислителем), такие смеси обычно превосходят классические по чистоте цвета, более технологичны и безопасны при изготовлении. А также пригодны для использования в закрытых помещениях.
Запатентованы многочисленные малодымные составы на основе нитроцеллюлозы, любых цветовых оттенков, они обеспечивают хорошую степень чистоты цвета и пониженную дымность. Обычно состоят из: нитроцеллюлоза 41-69%, цветопламенные добавки 15-55%, металлическое горючее 5-20%, иногда - усилитель цвета 6-12%. Чистота цвета 70-95%, в зависимости от состава.
Еще более эффективны составы на баллиститной основе: нитроцеллюлоза + нитроглицерин 50-97%, металлич. горючее 0-16%, цветопламенные добавки 2.5-22%, усилитель цвета 0-14%. Обеспечивают чистоту цвета 86-97%. Основой для таких составов могут послужить, например, списанные баллиститные пороха.
Например:
32) Голубой: коллоксилин -29.59%, нитроглицерин -9.6%, диэтиленгликольдинитрат -9.6%, динитротолуол -0.35%, централит - 1.01%, вазелин - 0.35, алюминиево-магниевый сплав -18%, ПВХ-10%, окись меди -15%, карбонат бария -6%, кобальтонитрит калия 0.5%. Сила света 1450 кд., чистота цвета -69%.
33) Зеленый: коллоксилин -33.8%, диэтиленгликольдинитрат -27.7%, централит -2.0%, вазелин -0.5%, алюминиево-магниевый сплав -8%, сополимер винилхлорида с винилацетатом - 8%, нитрат бария - 10%, карбонат бария - 10%. Скорость горения 2.4мм/c, сила света 3800кд, чистота цвета 85%.
34) Красный: коллоксилин -43.7%, диэтиленгликольдинитрат -12.9%, нитроглицерин -12.6%, динитротолуол -2.7%, централит -1.4%, вазелин -0.7%, алюминиево-магниевый сплав -10%, перхлорвиниловая смола - 6%, карбонат стронция - 10%. Скорость горения 1.9мм/c, сила света 3909кд, чистота цвета 98%.
35) Белый: коллоксилин -35.16%, диэтиленгликольдинитрат -11.4%, нитроглицерин -11.4%, динитротолуол -0.42%, централит -1.2%, вазелин -0.42%, магний -30%, кобальтонитрит калия - 10%. Скорость горения 2.3мм/c, сила света 5400кд, уд. светосумма 3386 кд с/г.
36) Желтый: коллоксилин -56.26%, диэтиленгликольдинитрат -18.24%, нитроглицерин -18.24%, динитротолуол -0.67%, централит -1.92%, вазелин -0.67%, криолит -3%, кобальтонитрит калия - 1%.
Запатентован состав такого типа (предназначен для изготовления звездок):
37) 55.5г влажной нитроцеллюлозы (30% воды), 18г нитрогуанидина, 18г аммония перхлората, 8г цветопламенных добавок, 5 г 20% водного раствора поливинилового спирта. Смесь также может содержать добавку порошкообразного титана. Из смеси прессуют звездки и оставляют сушится. После высыхания получаются твердые хорошо поджигающиеся звездки.
В качестве цветопламенных добавок используют: красный - карбонат стронция, оранжевый - карбонат кальция, зеленый - бария карбонат, синий - основной карбонат меди, пурпурный - смесь карбоната стронция и основного карбоната меди, желтый - смесь карбоната бария и карбоната кальция.
38) Например: красный - 58г влажной нитроцеллюлозы (30% воды), 7.8г нитрогуанидина, 21.4г аммония перхлората, 7.8г карбоната стронция, 3.9г титанового порошка, 8г 20% водного раствора поливинилового спирта.
39) Синий - 28г влажной нитроцеллюлозы (30% воды), 38.6г нитрогуанидина, 21.1г аммония перхлората, 7.7г основного карбоната меди, 3.9г титанового порошка, 8г 20% водного раствора поливинилового спирта.
Сигнальные составы используются для сигнализации на транспорте, целеуказания, производстве фейерверков и салютов.
Трассирующие составы
Пиротехн. составы, оставляющие видимый след траектории полета пуль, снарядов и др. быстродвигающихся объектов. Т.е. служат для визуального установления дальности полета пуль, ракет, и т.п., а также для целеуказания и оптического наведения оружия.
Предназначены для снаряжения приспособлений (трассеров), прикрепляемых к боеприпасам. Трассер - это шашка из пиротехнического состава; состав запрессовывается непосредственно в корпус снаряда или в отдельную металлическую оболочку. В связи с тем, что на ТС действуют очень большие перегрузки, они прессуются под значительно большими давлениями чем другие пиротехнические составы 3-9т/см2.
Различают огневые и дымовые Т.С. Дымовые ТС по составу сходны c дымовыми составами и в настоящее время не применяются из-за малой эффективности)
Огневые Т.С. горят цветным, гл. обр. красным, желтым или белым пламенем, по содержанию компонентов близки к сигнальным и осветительным составам, но образуют больше шлаков. В качестве горючего для малогабаритных трассерах (напр. в мелкокалиберных патронах для огнестрельного оружия) применяют гл. обр. порошок циркония.
Скорость горения неск. мм сек. При этом могут быть использованы комбинированные составы с изменением яркости пламени от удаления.
В момент выстрела на трассер непосредственно действуют огромные ударные нагрузки и ускорения, а также горячие пороховые газы. Поэтому спрессованные трассирующие составы, кроме всего прочего, должны:
1. иметь прочность, значительно большую, чем все другие виды пиротехнических составов;
2. безотказно воспламеняться от соответствующих воспламенительяых составов и не воспламеняться от пороховых газов при выстреле;
3. оставлять в оболочке трассера после сгорания максимальное количество шлаков.
Невыполнение первого условия приводит к частичному или полному выгоранию составов в канале ствола, следствием чего является "короткая" трасса или вообще отсутствие трассы в полете и преждевременный износ оружия.
Второе условие делает необходимым введение в состав легко воспламеняющихся горючих (например, магния).
Последнее условие актуально только в тех случаях, когда вес состава значителен по сравнению с общим весом боеприпаса; чем больше шлаков будет оставаться в изделии после сгорания состава, тем меньше будет при полете боеприпаса его отклонение от нормальной траектории. Особенно большое значение это имеет для трассирующих пуль, вес состава в которых равен примерно 10% от общего веса пули.
Примеры огневых Т.С.:[/U]
[u]Красный цвет:
1) Mg-28%, Sr(NO3)2 -55%, ПВХ-17%, резинат кальция (продукт нагревания канифоли с оксидом кальция) -8.3%
2) Mg-26.7%, Sr(NO3)2-33.3%, SrO2-26.7%, оксалат стронция 5%
3) Mg-30%, Sr(NO3)2-60%, кальция резинат - 10% Скорость горения 3.1мм/сек. Удельная светосумма 4400 кд·с/г.
4) Mg-25%, SrO2-70%, кальция резинат - 5%.
5) Mg-42.5%, Sr(NO3)2-46.5%, MgCO3 -5%, ПВХ - 2%, Kynar 9301 (сополимер винилиденфторида, гексафторпропилена и политетрафторэтилена) 4%. Скорость горения 6.2 мм/сек. Удельная светосумма 4570 кд·с/г.
6) Mg-45%, Sr(NO3)2-20%, Витон А - 12%, Тефлон - 20%, сажа - 3%. (эта смесь не требует воспламенительного состава)
7) Mg-40%, Sr(NO3)2 -20%, NaNO3-5%, ПВХ-5%, витон - 5%, BaO2-10%, KClO4-15%.
8) Mg-40%, Sr(NO3)2 -20%, NaNO3-5%, витон - 5%, MnO2 - 5%, Fe2O3 - 9%, BaO2-10%, KNO3-15%? этилцеллюлоза - 1%.
Желтый цвет:
9) Ba(NO3)2-50.7%, Mg-23%, Na3AlF6-25.4%, орг. связующее- 0.9%
10) Sr(NO3)2-40%, Mg-33%, орг. связующее- 10%, оксалат натрия 17%.
Белый цвет:
11) BaO2-31%, Ba(NO3)2 - 29%, Mg-35%, SrO2-3%, орг. связующее- 2%.
12) Цирконий-57%, KClO4-38%, поливинилацетат-5%.
13) Ba(NO3)2-49%, Mg-36%, орг. связующее- 15%
14) KClO4-29.3%, Zr - 68.7%, поливинилацетат - 2%. (трассир. состав для малокалиберных пуль)
15) Mg-54%, Витон А - 16%, Тефлон - 30%.
Синий цвет
16) KClO4-8.0%, Mg-12%, хлорид меди безводный - 16%, Ba(NO3)2-39%, гексахлорбензол - 15%, сера - 10%.
Разработаны составы дающие излучение, в основном, в инфракрасной области спектра. Трассу можно наблюдать через приборы ночного видения:
17) SrO2-34.5% ,BaO2-34.5%, MgCO3 -10%, резинат кальция - 10%, кремний - 1%, Ba(NO3)2-10%.
Производят Т.С. в порошкообразном или гранулированном виде, а затем запрессовывают в оболочки - трассеры. Предложены также литьевые составы (окислитель представляет собой легкоплавкую смесь соответствующих солей) Разработаны составы с использованием в качестве горючих гидридов металлов. Для поджигания ТС пользуются, как правило, спец. воспламенительными составами (см Воспламенительные составы 14-25).
Звуковые составы
Составы служащие для создания звуковых эффектов (имитация разрывов боеприпасов, свист имитирующий падения бомб и т.д.)
Для имитации разрыва боеприпасов применяют изделия, начиненные зерненым дымным порохом. Широко используют смеси из перхлората калия и алюминия например в соотношении 70:30. Такой состав в неуплотненном виде при воздействии на него обычного теплового импульса сгорает почти мгновенно с сильным звуковым эффектом и световой вспышкой, образуя при этом белый дым. Используется например для шумовых гранат. Для снаряжения разрывных снарядов с белым дымом также может быть использован состав:
1) Цинковая пыль - 40%, калия перхлорат - 20%, калия нитрат -20%, алюминий - 20%.
Эффект свиста при горении некоторых составов объясняется большой скоростью сгорания последних. Обычно для этих целей используют смеси хлората или перхлората калия с фенольными производными : галловая кислота, резорцин, флороглюцин, пикрат калия и т.д. Следуют отметить, что смеси с пикратами довольно опасны в обращении.
Частота звуковых колебаний, получаемая при горении таких составов, тем меньше, чем больше длина картонной трубки, в которую запрессован состав.
Свистящие составы:
1 калия хлорат-73%, галловая кислота - 24%, акароидная смола - 3%.
2) калия перхлорат -70%, натрия бензоат - 30% + 5% минерального масла, + 1% катализатор (красный/ черный оксид железа либо оксид меди)
3) калия нитрат -30%, калия динитрофенолят - 70%.
4) калия перхлорат -72.5%, натрия салицилат - 27.5%.
Отредактировано PiroTeX (2011-03-07 16:31:08)