пиротехнический замедлительный состав
Классы МПК: | C06B33/12 с двумя или более кислородвыделяющими соединениями C06C7/00 Неэлектрические детонаторы; капсюли-детонаторы; запалы |
Автор(ы): | Кремзуков И.К., Веденеев А.И., Лашков В.Н., Пелесков С.А., Лобанов В.Н., Малышев А.Я. |
Патентообладатель(и): | Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно- исследовательский институт экспериментальной физики, Министерство Российской Федерации по атомной энергии |
Приоритеты: |
подача заявки:
2002-02-14 публикация патента:
10.03.2004 |
Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в замедлителях для различного рода устройств, относящихся к элементам взрывной автоматики. Предложенный пиротехнический замедлительный состав содержит порошкообразные вольфрам, хромат бария, перхлорат калия и технологические добавки, в качестве которых использованы дисульфид молибдена и фторопласт-4 или фторопласт-3. Изобретение направлено на создание пиротехнического замедлительного состава со сниженной чувствительностью к механическим воздействиям и стабильной скоростью горения. 3 табл.
Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3
Формула изобретения
Пиротехнический замедлительный состав, содержащий порошкообразные вольфрам, хромат бария, перхлорат калия и технологические добавки, отличающийся тем, что в качестве технологических добавок он содержит дисульфид молибдена и фторопласт-4 или фторопласт-3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:Вольфрам 13-65Хромат бария 25-70Перхлорат калия 6-25Дисульфид молибдена 0,5-8Фторопласт-4 или фторопласт-3 0,5-5Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области пиротехники и может быть использовано в замедлителях для различного рода устройств, относящихся к элементам взрывной автоматики, в частности во взрывных болтах и взрывных источниках звука. В данных устройствах от используемого пиротехнического состава требуются строго определенная и воспроизводимая скорость горения, низкие тепловыделение и газовыделение, невысокая чувствительность к механическим воздействиям, в особенности к трению. Известен пиротехнический состав (Вспомогательные системы ракетно-космической техники. М.: Мир, 1970, с.49), содержащий смесь вольфрама (27 мас. %), хромата бария (58 мас. %), перхлората калия (10 мас.%) и диатомовой земли (5 мас.%). Данный состав имеет низкое значение удельного газовыделения ~ 10 см3/г, низкое тепловыделение ~ 1465 Дж/г и малую скорость горения ~ 0,68 мм/с. Недостатком данного состава является большой разброс значений скорости горения![пиротехнический замедлительный состав, патент № 2225385](/images/patents/243/2225024/177.gif)
Вольфрам - 10 - 90
Хромат бария - 10 - 60
Перхлорат калия - 4,5 - 15
Диатомовая земля - 3 - 12
Мыла тяжелых металлов - 0,5 - 1,5
Например, состав, содержащий вольфрам 35 мас.%, хромат бария 49 мас.%, перхлорат калия 10 мас.%, диатомовую землю 5 мас.% и стеарат цинка 1 мас.%, имеет скорость горения ~ 2 мм/с и низкое тепловыделение. При повышении содержания вольфрама и перхлората калия в составе соответственно увеличивается скорость его горения. Недостатком данного состава является необходимость использования легковоспламеняющихся жидкостей (ЛВЖ), например теплого толуола (60oС), для равномерного распределения мыла по всей массе состава и последующей сушки состава при ~ 100oС, что приводит к увеличению опасности обращения с составом. Практика работ с пиротехническими составами показывает, что добавки органических соединений мало снижают чувствительность к механическим воздействиям. Кроме того, они увеличивают удельное газовыделение, что приводит к увеличению разброса в скоростях горения состава. Поэтому другими недостатками данного состава (прототипа) являются большой разброс значений скорости горения и высокая чувствительность к механическим воздействиям, а также наличие технологической инертной добавки - диатомовой земли (SiO2), не участвующей в горении, которая снижает диапазон скоростей горения при изменении соотношения компонентов, что сокращает область применения таких составов. Задачей предлагаемого технического решения является снижение чувствительности состава к механическим воздействиям, стабилизация скорости горения и упрощение технологии изготовления состава при сохранении значений тепловыделения и скорости горения. Технический результат, достигаемый при использовании изобретения, следующий:
- скорость горения 0,6-40 мм/с;
- разброс значений скорости горения менее
![пиротехнический замедлительный состав, патент № 2225385](/images/patents/243/2225024/177.gif)
- чувствительность к трению 8-16 класс опасности;
- чувствительность к удару 16-20 класс опасности;
- удельное газовыделение 10-20 см3/г;
- удельное тепловыделение 1340-1885 Дж/г. Поставленная задача и технический результат достигаются за счет того, что в пиротехническом замедлительном составе на основе вольфрама, хромата бария, перхлората калия и технологических добавок, согласно изобретению, в качестве технологических добавок используют дисульфид молибдена и фторопласт-4 или фторопласт-3 при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Вольфрам - 13 - 65
Хромат бария - 25 - 70
Перхлорат калия - 6 - 25
Дисульфид молибдена - 0,5 - 8
Фторопласт-4 или фторопласт-3 - 0,5 - 5
Отличие заявляемого изобретения заключается в применении компонента состава дисульфида молибдена, который обеспечивает снижение чувствительности к механическим воздействиям, а также препятствует прилипанию состава к пресс-инструменту, и компонента фторопласта, обеспечивающего, наряду со снижением чувствительности к механическим воздействиям, формуемость запрессовок состава. Помимо этого, экспериментальным путем подобрано соотношение компонентов состава и установлено, что данные компоненты участвуют в реакции горения, повышают скорость и устойчивость горения (табл.1, 2). Дисульфид молибдена и фторопласт, обладая антифрикционными свойствами, в процессе смешивания компонентов изолируют основные компоненты состава друг от друга, что приводит к снижению усилий в зоне контакта частиц при механических воздействиях на стадиях приготовления состава и изделий, а также их эксплуатации. Дисульфид молибдена и фторопласт при горении состава разлагаются с образованием химически активных веществ, которые взаимодействуют с основными компонентами состава с выделением тепла, что вызывает повышение скорости и стабильности горения. Были проведены опыты по изучению влияния содержания фторопласта и дисульфида молибдена на скорость горения состава (табл.1 и табл.2 соответственно). Зависимость скорости горения состава с содержанием вольфрама 19,9 мас.%, хромата бария 69,6 мас.%, перхлората калия 10,0 мас.%, дисульфида молибдена 0,5 мас.% при добавках фторопласта-4 от 0,5 до 5 мас.% представлена в табл.1. Зависимость скорости горения состава с содержанием вольфрама 19,8 мас.%, хромата бария 69,4 мас.%, перхлората калия 9,8 мас.% и фторопласта 1 мас.% при добавках дисульфида молибдена от 0,5 до 8,0 мас.% представлена в табл.2. Согласно экспериментальным данным добавки дисульфида молибдена и фторопласта приводят к увеличению (табл.1, 2) и стабилизации скорости горения и соответственно хорошей воспроизводимости результатов. Например, состав с содержанием вольфрама 19,2 мас.%, хромата бария 67,3 мас.%, перхлората калия 9,5 мас.%, фторопласта 2,0 мас.% и дисульфида молибдена 2,0 мас.% при относительной плотности 0,55 горит со скоростью 2,7 мм/с с разбросом значений
![пиротехнический замедлительный состав, патент № 2225385](/images/patents/243/2225024/177.gif)
Класс C06B33/12 с двумя или более кислородвыделяющими соединениями
Класс C06C7/00 Неэлектрические детонаторы; капсюли-детонаторы; запалы