пиротехнический состав желтого огня
Классы МПК: | C06B33/04 с неорганическими солями азоткислородных кислот C06B31/02 нитраты щелочных или щелочноземельных металлов |
Автор(ы): | Коробков Александр Михайлович (RU), Хацринов Алексей Ильич (RU), Беляков Александр Владимирович (RU), Кипрова Лиля Александровна (RU), Белов Евгений Георгиевич (RU), Шибанова Анна Александровна (RU), Терегулова Альбина Эльверовна (RU), Попова Раиса Николаевна (RU) |
Патентообладатель(и): | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU) |
Приоритеты: |
подача заявки:
2009-07-01 публикация патента:
20.07.2010 |
Изобретение относится к пиротехнике. Пиротехнический состав желтого огня содержит 45-47,5 мас.% магниевого порошка, 21-23,5 мас.% нитрата натрия, 23,5-25 мас.% силикат-глыбы и 5-10 мас.% стеарата кальция. Изобретение направлено на увеличение силы света, удельной светосуммы и насыщенности горения пиротехнического состава. 1 табл.
Формула изобретения
Пиротехнический состав желтого огня, включающий магниевый порошок, нитрат натрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит силикат-глыбу и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
магниевый порошок | 45-47,5 |
нитрат натрия | 21-23,5 |
силикат-глыба | 23,5-25 |
стеарат кальция | 5-10 |
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к области пиротехники, конкретно к фейерверочным и сигнальным составам желтого огня.
Известен пиротехнический состав, содержащий коллоксилин, нитроглицерин и/или динитродиэтиленгликоль или смеси их с динитротолуолом в соотношении от 18:1 до 6:1, симэтилдифенилмочевину, вазелиновое масло, алюминиево-магниевый сплав, криолит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин | 35,0-50,3 |
Нитроглицерин и/или | |
динитродиэтиленгликоль или смеси их с | |
динитротолуолом | 21,7-36,0 |
Симэтилдифенилмочевина | 0,5-1,5 |
Вазелиновое масло | 0,5-1,5 |
Алюминиево-магниевый сплав | 15,0-20,0 |
Криолит | 4,0-12,0 |
См. SU Авторское свидетельство № 1776027, МПК C06B 33/14, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Известен также пиротехнический состав, содержащий пироксилин, хлорнокислый калий и дефиниламин, щавелевокислый натрий, алюминиево-магниевый сплав при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Пироксилин | 40,5-56,5 |
Хлорнокислый калий | 16-23 |
Дефиниламин | 0,5-1,5 |
Щавелевокислый натрий | 12-16 |
Алюминиево-магниевый сплав | остальное |
См. SU Авторское свидетельство № 1535017, МПК C06B 33/02, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Известен пиротехнический состав, содержащий коллоксилин, нитроглицерин, динитратдиэтиленгликоль, динитротолуол, криолин, кобальтонитрат калия, симм-диэтилдифенилмочевину, вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Коллоксилин | 55,08-57,50 |
Нитроглицерин | 17,85-18,60 |
Динитратдиэтиленгликоль | 17,85-18,60 |
Динитротолуол | 0,66-0,67 |
Криолин | 1,0-4,0 |
Кобальтонитрат калия | 1,0-2,0 |
Симм-диэтилдифенилмочевина | 1,90-1,92 |
Вазелиновое масло | 0,66-0,70 |
См. RU Патент № 2046118, МПК C06B 33/08, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Наиболее близким по технической сущности является пиротехнический состав, включающий магниевый порошок, нитрат натрия и поливинилхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магниевый порошок | 17 |
Нитрат натрия | 56 |
Поливинилхлорид | 27 |
См. Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - 210 с.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточно высокими светотехническими характеристиками, а также излучает в доминирующей длине волны, соответствующей желто-оранжевой области спектра.
Задачей изобретения является создание пиротехнического состава, обладающего повышенными светотехническими характеристиками и излучающего в длине волны, соответствующей желтой части спектра, а также обладающего высокой насыщенностью.
Техническая задача решается тем, что пиротехнический состав желтого огня, включающий магниевый порошок, нитрат натрия, дополнительно содержит силикат-глыбу и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магниевый порошок | 45-47,5 |
Нитрат натрия | 21-23,5 |
Силикат-глыба | 23,5-25 |
Стеарат кальция | 5-10 |
Решение технической задачи позволяет увеличить силу света и удельную светосумму в 7,7 раза, насыщенность - на 20%, излучает на доминирующей длине волны, соответствующей 570 нм.
Характеристика веществ, используемых в пиротехническом составе.
Магниевый порошок ГОСТ 7439954.
В пиротехнике магний применяют в виде порошка, который имеет четыре разновидности от номера 1 (МПФ-1) - магний порошок фрезерованный - до номера 4 (МПФ-4).
Температура плавления 650°C, температура кипения 1105°C, температура воспламенения порошка № 4 на воздухе 550°C, плотность 1,74 г/см3 .
Нитрат натрия ГОСТ 828-77 (натрий азотнокислый, натриевая селитра) NaNO3 - бесцветное кристаллическое вещество тригональной системы. Твердость нитрата натрия по шкале Мооса составляет 1,5-2,0. Насыпная плотность его равна 1250-1300 кг/м3. Данный компонент имеет широкую сырьевую и производственную базу. Смеси на его основе обладают невысокой чувствительностью к механическим воздействиям.
Стеарат кальция ТУ-6-09-17-317-96 (представляет собой однородный мелкодисперсный белый порошок, температура плавления в пределах 130-150°С; плотность 1035 кг/м3, теплота сгорания составляет 41900 кДж/кг. Коэффициент Демидова равен 0,37. Растворяется в толуоле, этаноле, бензоле и других органических растворителях, не растворяется в воде.
Силикат-глыба ГОСТ Р50418-92 представляет собой порошок белого цвета.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Пиротехнический состав готовят следующим образом.
Берут магниевый порошок, нитрат натрия, силикат-глыбу и стеарт кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Магниевый порошок | 47,5 |
Нитрат натрия | 22,5 |
Силикат-глыба | 25 |
Стеарат кальция | 5 |
Рецептура состава соответствует ед. массы, г:
Магниевый порошок | 3,8 |
Нитрат натрия | 1,8 |
Силикат-глыба | 2 |
Стеарат кальция | 0,4 |
После смешения получен состава массой 8 г.
Прессование состава производится на прессе при давлении 1000 кгс/см2 в картонную оболочку диаметром 19,9 мм.
Силу света и время горения определяют по осциллограмме горения образцов, ГОСТ 2389-70.
Насыщенность цветом пламени и доминирующую длину волны определяют по стандартной технологии.
Примеры 2-3 аналогичны примеру 1.
Данные по рецептуре прототипа и примеров 1, 2, 3, а также силе света, удельной светосумме, насыщенности и доминирующей длине волны приведены в таблице.
Таблица | ||||
Состав, мас.%, и характеристика | Прототип по примеру | Примеры | ||
1 | 2 | 3 | ||
Магниевый порошок | 17 | 45 | 47,5 | 46 |
Нитрат натрия | 56 | 21 | 22,5 | 23,5 |
Силикат-глыба | - | 24 | 25 | 23,5 |
Стеарат кальция | - | 10 | 5 | 7 |
Поливинилхлорид | 27 | - | - | - |
Сила света | 11000 | 84007,42 | 90093,61 | 88423,5 |
Удельная светосумма | 10400 | 79754,55 | 85530,6 | 8083,4 |
Скорость горения | 2,02 | 2,07 | 4,19 | 3,86 |
Насыщенность цвета пламени, % | 70 | 90 | 90 | 90 |
Доминирующая длина волны, нм | 590 | 570 | 570 | 570 |
Из приведенных данных видно, что по сравнению с составом по прототипу заявляемый состав желтого огня при выбранном соотношении компонентов обладает повышенными: удельной светосуммой и силой света - в 7,7 раз, насыщенностью пламени - на 20%, излучает на доминирующей длине волны 570 нм и обладает повышенным красочным фейерверочным эффектом.
Предлагаемый пиротехнический состав имеет низкую себестоимость.
Класс C06B33/04 с неорганическими солями азоткислородных кислот
Класс C06B31/02 нитраты щелочных или щелочноземельных металлов