Пиротехнические составы

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. 

 

6.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.

 

7.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.