ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ

Пиротехнические составы

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ

В учебном пособии представлены пиротехнические составы и краткий курс пиротехники для студентов вузов военной промышленности (1939 года издания). Описывается классификация пиротехнических составов, приводятся их характеристики и сведения по их действию в боевых условиях.

Дан обзор исходных компонентов использующихся для изготовления пиротехнических составов. Рассмотрены физические, физико-химические и взрывные (бризантные) свойства компонентов и составов, а также процессы возникающие при горении и возникновении пламени.

Подробно рассматриваются такие категории составов, как: осветительные, сигнальные, трассирующие, зажигательные, реактивные, дымовые. Рассказывается о технологии приготовления пиротехнических и воспламенительных переходных составов.

Приводится методика проведения анализа пиротехнических смесей и их испытания. Книга предназначена для студентов изучающих военное дело и инженерно технического персонала пиротехнических заводов.

Глава I
1. Общие понятия о пиротехники и назначение пиротехнических средств
§ 1. Общие понятия о пиротехнике§ 2. Некоторые сведения из истории пиротехники§ 3. Классификация пиротехнических средств по их боевому применению§ 4. Классификация пиротехнических составов по характеру действии

§ 5. Обшие требования к пиротехническим составам

Глава II
Исходные продукты, употребляемые в пиротехнических составах, их свойства и требования, предъявляемые к ним§ б. Обзор употребляемых продуктов§ 7. Требования к исходным продуктам§ 8. Физико-химические свойства окислителей§ 9. Физико-химические свойства горючих веществ

§ 10. Цементаторы и флегматизаторы

Глава III
Реакции горения и методика составления рецептур пиротехнических составов§ 11. Процесс горения и образования пламени§ 12. Горение двойных смесей§ 13. Расчет двойных смесей§ 14.

Составление рецептур пиротехнических составов§ 15. Составление уравнений реакций горении§ 16. Кислородный баланс пиротехнических составов§ 17. Подсчет теплоты реакции и температуры горения§ 18.

Подсчет количества газообразных продуктов и шлаков

§ 19. Факторы, влияющие на скорость горения пиротехнических составов

Глава IV Осветительные составы§ 20. Понятие об основных светотехнических единицах измерения§ 21. Тепловое и люминесцентное излучение§ 22. Первичные и вторичные источники света

§ 23. Свечение и причины, влияющие на силу света пламени осветительных составов

§ 24. Световая отдача и световой КПД§ 25. Выбор двойных смесей для осветительных составов§ 26. Выбор тройных смесей для осветительных составов§ 27. Искрение п методы его устранения§ 28. Некоторые ренслты осветительных составов§ 29. Назначение фотосмссей§ 30. Характеристика фотоматериалов и методы их испытания

§ 31. Применяемые фотосмеси и их характеристика

Глава V Составы сигнальных огней§ 32. Получение цветного пламени§ 33. Возбуждение спектров н спектрограммы синильных огней§ 34. Образование составов сигнальных огней§ 35. Составы красного огня§ 36. Составы желтого огня§ 37. Составы зеленого огня§ 38. Составы синего§ 39. Понятие о синтетических огнях

§ 40. Видимость сигнальных огней

Глава VI Трассирующие составы§ 41. Классификация трассирующих составов и требования, предъявляемые к ним§ 42. Влияние шлакообразования на характер горения§ 43. Влияние запрессовки и выходного отверстия оболочки на время горения трассирующих составов

§ 44. Рецепты трассирующих составов

Глава VII Зажигательные составы$ 45. Классификация зажигательных составов§ 46. Составление рецептов термитных смесей§ 47. Теплота образования окислителей и уравнения реакций горения термитных смесей§ 48. Термический распад окислов металлов§ 49.

Характер раскаленных шлаков§ 50. Газовая фаза термитно-зажигательных составов§ 51. Рецепты термитно-зажигательных составов§ 52. Применение электрона§ 53. Зажигательные составы на основе органических пеществ§ 54. Отвержденное горючее§ 55.

Самовоспламеняющиеся вещества

§ 56. Тушение зажигательных составов

Глава VIII Дымовые составы§ 57. Сведения об аэрозолях§ 58. Свойства аэрозолей§ 59. Дымы, получаемые механическим распылением§ 60. Дымы на основе химической реакции§ 61. Составы белого дыма§ 62.

Получение дымов термической возгонкой органических красителей§ 63. Красители, применяемые в сигнальных дымах§ 64. Зависимость возгонки красителей от их строения§ 65.

Зависимость дымового эффекта от устройства оболочки

§ 66. Рецепты дымовых составов

Глава IX Реактивные составыОбщие сведения о реактивных составах§ 68. Пиротехнические изделия с реактивными составами§ 69. Реактивные составы, содержащие уголь и металлические опилки§ 70. Реактивные составы с медленно горящей смесью

§ 72. Рецепты реактивных составов

Глава X Воспламенительные средства и составы§ 73. Воспламенительные средства их назначение и применение§ 74. Воспламеиительпые и переходные составы§ 75. Составы для подмазки и опудривания

§ 76. Терочные составы

Глава XI Приготовление пиротехнических составов§ 77. Характер пиротехнического производства и перечень операций§ 78. Измельчение, сушка и просеивание компонентов§ 79. Мешка компонентов§ 80. Грануляция составов§ 81. Сушка составов§ 82. Прессование составов

§ 83. Механическая прочность и плотность составов

Глава XII Фотометрические испытания пиротехнических составов§ 84. Применение фотоэлементов длп определения силы света§ 85. Методика определения силы света§ 86. Определение освещенности в полевых условиях§ 87. Кривые светораспределения§ 88. Определение насыщенности цвета сигнальных огней

§ 89. Получеиие кривых горения составов

Глава XIII Физико-химические и взрывчатые свойства пиротехнических составов и методы их испытания§ 90. Стойкость пиротехнических составов§ 91. Методы анализа пиротехнических составов§ 92. Определение стойкости пиротехнических составов пробой смачивания§ 93.

Сравнительная характеристика составов по стойкости§ 94. Гигроскопичность пиротехнических составов§ 95. Температура вспышки пиротехнических составов§ 96. Чувствительность пиротехнических составов к удару и трению§ 97.

Скорость детопации, бризантность и фугасное действие пиротехнических составов

Перечень основной использованной технической литературы

СкачатьDJVU

Источник: https://www.htbook.ru/voennoe_delo/boepripasy/pirotehnicheskie-sostavy

Пиротехника

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ

Слово «пиротехника» происходит от греческих слов: «пир» — огонь и «техне» — искусство, умение.

Пиротехника — искусство изготовления различных пиротехнических смесей, изделий из них, и сжигание их с целью достижения того или иного специального эффекта.

Пиротехника — это наука о свойствах пиротехнических смесей, изделий, а также о способах виговлення последних. Пиротехнические смеси при горении (взрыве) дают световой, тепловой дымовой, звуковой и реактивный эффекты.

1. Состав пиротехнических смесей

Основа большинства пиротехнических смесей — это смеси окислителя (окислителя) и топлива (восстановителя). Во многих смесях топливо сгорает под действием кислорода, содержащего окислитель лишь частично; полное сгорание проходит под действием кислорода воздуха.

Окислителями служат следующие вещества:

  1. Соли нитраты (KNO 3, NaNO 3, Ba (NO 3) 2, Sr (NO 3) 2), хлораты (KClO 3, Ba (ClO 3) 2), перхлораты (KClO 4, NH 4 ClO 4), гексафтосиликаты (K 2 SiF 6, Na 2 SiF 6), хроматы (PbCrO 4, BaCrO 4), сульфаты (BaSO 4, CaSO 4), сульфиты, карбонаты и др..
  2. Оксиды (Fe 2 O 3, Fe 3 O 4, MnO 2, PbO 2, Pb 2 O 3, CuO) и пероксиды (BaO 2);
  3. Хлор-и фторорганические соединения (политрифторхлоретилен, тефлон, поливинилхлорид, гексахлорэтан, гексахлорбензол, гексахлорциклогексан).

Как топливо используют:

  1. Металлы ( Mg, Al, Ti, Fe, Cu, Sb) и их сплавы (Al-Mg, Fe-Ti и др..)
  2. Неметаллы ( сера, углерод в виде угля, графита, красный фосфор)
  3. Неорганические вещества ( сульфиды, салициды)
  4. Органические вещества ( уротропин, крахмал, целлюлоза, сахароза и др.)..

Кроме окислителя и горючего в состав пиротехнических смесей вводят цементаторы — органические полимеры, которые обеспечивают механическую прочность уплотненных (прессованных) смесей, катализаторы, которые ускоряют или замедляют процесс горения; флегматизатора — вещества, которые уменьшают чувствительность смесей к трения или удара; вещества технологического назначения ( например, растворители для цементатора и др.).. Кроме того, в смеси цветных (сигнальных) огней вводят вещества, которые окрашивают пламя в характерный цвет; в дымовые смеси — дымообразующей вещества. В некоторых случаях один и тот же компонент может выполнять несколько различных функций. Например, цементатора всегда выполняет в смеси функции горючего, а иногда — замедлителя горения; нитрат стронция является окислителем и одновременно окрашивает пламя в красный цвет. Пиротехнические составы на основе хлоратов и перхлоратов обладают взрывчатыми свойствами.

2. Требования, которые ставят в пиротехнических смесей и изделий из них

Основное требование, касающееся пиротехнических смесей и изделий из них — это получение максимального специального эффекта. Для различных средств специальный эффект обусловлен различными факторами. Пиротехнические средства должны быть безопасными при использовании и хранении. Эффект, получаемый при действии пиротехнических средств, не должен ухудшаться при их длительном хранении.

Пиротехнические смеси должны иметь достаточно большую плотность, обладать максимальным специальным эффектом при использовании небольшого количества компонентов, физической и химической стойкостью при хранении, оптимальной чувствительностью к тепловым и механическим воздействиям, минимальными взрывчатыми свойствами, а также характеризоваться несложным технологическим процессом изготовления.

3. Производство пиротехнических изделий

Производство пиротехнических изделий из-за высоких требований к качеству продукции, а также пожаробезопасность и взрывобезопасности смесей представляет собой довольно сложный технологический процесс, который включает следующие фазы:

  1. Подготовка компонентов (вскрытия тары, контрольное просеивание металлических порошков, дробления, сушки и измельчения окислителей, измельчения и помола цементатора и технологических приложений);
  2. Изготовление смесей (весовое или объемное дозирование компонентов, смешивания, провялювання, грануляции, сушки или полимеризация смесей);
  3. Формирование зарядов (шашек, факелов) прессованием, литьем или шнекуванням;
  4. Сбор пиротехнических изделий и их упаковка;
  5. Изготовление бумажных, пластмассовых, металлических корпусов и укупорки.

Общие требования, которым должно отвечать любое пиротехническое производство, это:

  1. чистота производственных помещений, исключения попадания в смеси различных примесей;
  2. использования взрыво-и пожаробезопасное оборудование;
  3. нормальная относительная влажность и температура в помещениях (влажность — не более 65%, температура 20-25 С);
  4. соблюдение при исполнении пиротехнических действий плавили по технике безопасности.

4. Применение пиротехнических смесей

Пиротехнические смеси используют в военном деле для снаряжения специальных видов боеприпасов, имитации взрывов, задымления и в учебных целях. В промышленности пиротехнические смеси используют для изготовления металлов и сплавов, и газов.

В сельском хозяйстве — для борьбы с вредителями, дезинфекции и разсиювання града. На транспорте используют сигнальные (цветного огня) смеси. В отдельных случаях пиротехническими средствами пользуются при научных исследованиях.

Кроме того, пиротехнические смеси используют при съемке фильмов и для изготовления фейерверков.

5. Виды пиротехнических смесей

Осветительные смеси

Горение осветительной смеси сопровождается ярким свитиня в видимой части спектра. Эти смеси используются при разведке, наблюдении, бомбометании, наведении на цель и должны давать максимальную силу света в течение заданного времени.

В зависимости от цели применения время действия боеприпаса может составлять от 5 с до 5 мин.

В состав смеси входят окислитель — нитрат бария или натрия, металлическое топливо — порошки Al, Mg или сплав Al-Mg и цементатора, например, смолы.

Фотосмеси

Фотосмеси предназначаются для получения световых импульсов (вспышек) очень малой продолжительности, обычно несколько десятых секунды.

В военном деле фотосмеси снаряжают фотобомбы, которые применяются для ночного воздушного фотографирования.

Чаще фотосмеси готовят путем смешивания порошка магния и других высококалорийных металлов (циркония, титана, магниевых сплавов) с различными солями — окислители.

Трассирующие смеси

Трассирующие смеси позволяют увидеть траекторию полета пуль, снарядов, некоторых ракет, при этом оставляют огневой или дымовой след. Для снаряжения трассирующих средств используют смеси, по составу приближении к смесям белого и цветного огня, инфракрасного излучения и цветного дыма.

Смеси сигнальных огней

Эти пиротехнические смеси широко используются в военном деле (сигнализации) и при изготовлении фейерверков. Горение их может быть равномерным или пульсирующим. Фейерверочные смеси должны обеспечивать максимальную яркость и оригинальность фейерверка, сигнальные — чистоту цвета сигнала с максимально возможного расстояния.

Цветное пламя получают при излучении определенных атомов (желтое пламя — Na) или молекул (красное — SrCl, зеленый — BaCl, синее — CuCl). Последние вводятся в смесь в виде солей — нитратов, карбонатов или оксалатов, а хлорирующими агент — в виде хлорорганических веществ. Горючим служат смолы, уротропин, порошки Al, Mg или Al-Mg.

Существуют также смеси цветных огней на основе нитратов целлюлозы или ее продуктов (бездымных порохов)., Смеси цветного огня.

Зажигательные смеси

Это пиротехнические смеси, горение которых сопровождается образованием высокотемпературного пламени и шлаков, способных зажигать другие смеси или материалы.

Смеси маскирующих дымов

Смеси маскирующих дымов при геосистем выделяют густой белый, серый или черный дым и служат для маскировки боевой техники или / и личного состава.

Смеси цветных дымов

Смеси состоят и т.н. термической смеси (окислитель и горючее), красителя и полумягасника. Окислителем служит хлорат калия, горючим — молочный сахар, тиомочевина, дициандиамид, красителями — родамин, индиго, аурамин.

Твердое пиротехническое топливо

Пиротехнические реактивные смеси, идущих на изготовление твердотопливных ракет.

Черный порох

Черный порох — смесь нитрата калия, серы и угля в соотношении 75:10:15.

Литература

  1. Ellern H. Military and Civilian Pyrotechnics. New York, 1968.
  2. Шидловский А.А. Основы пиротехнике. Москва, 1973.
  3. Conkling JA Chemistry of Pyrotechnics: Basic Principles and Theory. New York, 1985.
  4. Мадякин Ф.П. (Ред.

    ) Краткая энциклопедия по пиротехнике. Казань, 1999.

  5. Журкова Б.П. (Ред.) Энергетические конденсированные системы. Москва, 2000.
  6. Фатеев В.Н., Лапин С.М., Давыдова Е.А. Пиротехника. Киев, 2005.
  7. Ledgard JB The Preparatory Manual of Black Powder and Pyrotechnics.

    Washington, 2006.

См.. также

  • Фейерверк
  • Черный порох
  • Спички

Источник: http://nado.znate.ru/%D0%9F%D0%B8%D1%80%D0%BE%D1%82%D0%B5%D1%85%D0%BD%D0%B8%D0%BA%D0%B0

Пиротехнические составы, осветительные, сигнальные, дымовые

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ

Осветительными составами снаряжают пиротехнические средства, которые предназначены для освещения местности в ночное время с целью ведения наблюдения и прицельной стрельбы. 

Пиротехнические составы, осветительные, трассирующие, сигнальные пламенные, сигнальные цветные дымы, маскирующие дымовые составы

В осветительном пиротехническом составе окислителем может быть нитрат бария, нитрат натрия, хлорат натрия. В качестве горючего используются порошок алюминия, магния, сера.

Цементаторами состава являются идитол, смола, олифа, шеллак и т.п. Пример осветительного состава: 57% нитрат бария + 27% магний + 13% алюминий + 2% олифа + 1% графита.

Состав горит достаточно долго ярким сосредоточенным белым пламенем в виде шара.

Трассирующие пиротехнические составы

Трассирующие составы служат для снаряжения трассеров, которые предназначены для обозначения траектории полета снаряда или пули.

Ограниченная продолжительность свечения достигается сочетанием высокого давления запрессовки и подбором количества и свойств цементатора. Трассирующие составы дают окрашенное пламя.

Требуемый цвет пламени трассирующих составов достигается введением солей металлов, дающих окрашивание пламени.

Трассирующие пиротехнические составы красного огня: 30% нитрат стронция + 40% магний + 10% шеллак. Красный цвет пламени обеспечивается наличием в составе стронция.

Трассирующие пиротехнические составы зеленого огня: 60% нитрат бария + 20% магний + 30% хлорорганическое соединение — гексахлорэтан + 10% смолы. Зеленый цвет обеспечивается наличием бария.

Трассирующие пиротехнические составы желтого огня: 60% нитрат бария + 30% оксалат натрия + 15% магний + 5% смола. Желтый цвет обеспечивается наличием в составе натрия.

Сигнальные пламенные пиротехнические составы

Сигнальные пламенные пиротехнические составы служат для снаряжения сигнальных средств, которые обеспечивают подачу сигналов ночью и днем. Требуемый цвет пламени сигнальных составов достигается введением солей металлов, дающих окрашивание пламени. В сигнальных средствах применяются составы, которые могут давать красное, зеленое, желтое, синее и белое пламя.

Составы красного, зеленого и желтого огней формируются так же, как и трассирующие составы соответствующих огней. Однако между ними есть разница. От трассирующих составов требуется механическая прочность, а от сигнальных — прежде всего чистота цвета пламени. Поэтому количество цементатора в сигнальных составах, как правило, минимальное.

Состав красного огня: 60% нитрат стронция + 33% магния + 7% парафин. Красный цвет пламени обеспечивается наличием в составе стронция.
Состав зеленого огня: 68% нитрат бария + 19% гексахлорэтан + 8% магний + 5% идитол.

Зеленый цвет обеспечивается наличием бария.
Состав желтого огня: 40% нитрат калия + 30% оксалат натрия + 30% магния. Желтый цвет обеспечивается наличием в составе натрия.
Состав синего огня: 61% хлорат калия + 20% оксид меди (горная синь) + 19% сера.

Синий цвет пламени обеспечивается наличием в составе хлора и меди.
Состав белого огня: 56% нитрат бария + 11% нитрат калия + 19% алюминия + 6% фторат бария + 8% сера. Нитрат бария сообщает пламени зеленоватый оттенок, нитрат калия — розоватый.

При совместном их присутствии в составе пламя получается не ярко белого цвета.

Сигнальные пиротехнические составы дневного действия, цветные дымы

Сигнальные пиротехнические составы дневного действия (цветные дымы) также применяются для сигнализации в дневное время. В военном деле составами цветных дымов снаряжаются дымовые сигнальные патроны. Применяют 6 основных цветов сигнальных дымов: красный, оранжевый, черный, желтый, синий и зеленый.

Составы цветных дымов обычно содержат: хлорат калия 20-40%, углеводы — 15-25%, краситель — 45-55%, связующее 0-5%. В них отсутствуют металлические горючие.

В качестве красителей обычно используют родамин (красный), жироранж (бензолазо-бета-нафтол жирорастворимый оранжевый), аурамин с добавкой коричневого красителя хризоидина (жёлтый), синий — индиго (синий), смесь аурамина и индиго (зеленый).

Состав красного дыма: 30-35% хлорат калия + 25-30% молочный сахар + 40-50% родамин.
Состав оранжевого дыма: 30-35% хлорат калия + 20-30% молочный сахар +40- 50% жироранж.
Состав черного дыма: 45-50% хлорат калия + 40-50% антрацен + до 15% уголь. Антрацен обеспечивает черный цвет дыма.

Состав желтого дыма: 30-35% хлорат калия + 20-25% молочный сахар + 40-42% аурамин + до 10% хризоидин.
Состав зеленого дыма: 35% хлорат калия + 25% молочный сахар + 15-30% аурамин + 15-30% индиго.
Состав синего дыма: 35% хлорат калия + 25% молочный сахар + 40% синтетический индиго.

Маскирующие дымовые пиротехнические составы

Маскирующие дымы применяются для маскировки своих войск или для ослепления противника. Составы их могут быть двух типов. Одни составы содержат дымообразующие вещества в готовом виде, которые испаряются при горении состава (нашатырь).

Примером этого типа может служить смесь Ершова: 20% хлорат калия + 50% нашатыря (хлористый аммоний NH4CI) + 20% нафталина + 10% березового угля. Дымовой состав Ершова имеет очень хорошую плотность. Температура горения состава минимально низкая. Остаток горения очень легкий, пористый. Вместо нафталина также можно использовать антрацен.

В составах второго типа дымообразующие вещества образуются в результате горения состава. Примером может служить смесь: 40% четыреххлористого углерода + 34% цинка + 14% хлората натрия + 9% нашатыря + 3% кизельгура (поглотитель четыреххлористого углерода).

По материалам книги «Взрывчатые вещества и пороха».
А.Н. Каляженков, Д.П. Мальгин.

Источник: https://survival.com.ua/pirotehnicheskie-sostavyi-osvetitelnyie-trassiruyushhie-signalnyie-plamennyie-signalnyie/

Пиротехнический состав: классификация, компоненты, применение

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЕ СОСТАВЫ

Пиротехнический состав — это вещество или смесь компонентов, предназначенных для производства эффекта в виде тепла, света, звука, газа, дыма или их комбинации, в результате самоподдерживающихся экзотермических химических реакций, проходящих без детонации. Подобный процесс не зависит от кислорода из внешних источников.

Классификация пиротехнических составов

Их можно разделить по действию:

  • Пламенные.
  • Дымовые.
  • Динамические.

Первые две группы можно подразделить на более мелкие виды.

Пламенные: осветительные, сигнальные ночные, трассирующие и некоторые зажигательные.

В группу дымовых входят составы для дневной сигнализации и маскирующие (туман).

Основные виды пиротехники

Эффект, указанный выше (свет, звук и так далее), можно создать с помощью таких компонентов:

  • Вспышка порошка — очень быстро горит, производит взрывы или яркие световые выбросы.
  • Порох — горит медленнее порошка, выделяет большое количество газов.
  • Твердое топливо — производит много горячих паров, используемых в качестве источников кинетической энергии для ракет и снарядов.
  • Пиротехнические инициаторы — выделяют большое количество тепла, пламени или горячих искр, используемых для зажигания других композиций.
  • Заряды для выброса — быстро сгорают, производят много газа за короткое время, используются для освобождения полезных грузов из контейнеров.
  • Взрывные заряды — быстро сгорают, производят большое количество газа за короткое время, используются для дробления контейнера и сброса его содержимого.
  • Дымовые композиции — горят медленно, производят туман (простой или цветной).
  • Задержка составов — пылает с постоянной тихой скоростью, используется для введения задержек в огневой резерв.
  • Пиротехнические источники тепла — выделяют большое количество тепла и практически не распространяют газы, медленногорящие, часто термитоподобные.
  • Бенгальские огни — производят белые или цветные искры.
  • Вспышки — горят медленно, создают большое количество света, используются для освещения или сигнализации.
  • Цветные композиции фейерверков — производят светлые, белые или разноцветные искры.

Применение

Некоторые технологии пиротехнических составов и изделий используются в промышленности и авиации для генерации больших объемов газа (например, в подушках безопасности), а также в различных креплениях и в других аналогичных ситуациях.

Они также используются в военной промышленности, когда требуется производство большого количества шума, света или инфракрасного излучения. Например, ракеты-приманки, вспышки и оглушающие гранаты.

Новый класс композиций реактивных материалов в настоящее время исследуется военными.

Многие пиротехнические составы (особенно с участием алюминия и перхлоратов) часто очень чувствительны к трению, ударам и статическому электричеству. Даже всего лишь от 0,1 до 10 миллиджоулей искра может вызвать определенные эффекты.

Порох

Это известный многим черный порошок. Он является самым ранним из известных химических взрывчатых веществ, состоит из смеси серы (S), древесного угля (C) и нитрата калия (селитра, KNO 3). Первые два компонента действуют, как топливо, а третий является окислителем.

Из-за своих зажигательных свойств и количества выделяемого тепла и газа порох широко используется в производстве метательных зарядов в огнестрельном оружии и артиллерии.

Кроме того, он применяется в производстве ракет, фейерверков и взрывчатых приспособлений при разработке карьеров, добыче полезных ископаемых и строительстве дорог.

Показатели

Порох был изобретен в Китае в VII веке и распространился по большей части Евразии к концу XIII века. Первоначально разработанный даосами для лечебных целей, порошок был использован для войны около 1000 года нашей эры.

Порох классифицируется в качестве малого взрывчатого вещества из-за его относительно низкой скорости разложения и небольшой бризантности.

Взрывная сила

Зажигание пороха, упакованного за снарядом, создает достаточное давление, чтобы вызвать выстрел из дульного среза на высокой скорости, но недостаточно мощного для разрыва ствола пистолета.

Таким образом, порох является хорошим топливом, но он менее пригоден для разрушения камня или укреплений по причине его низкой взрывной силе.

Передавая достаточно энергии (от горящего вещества к массе пушечного ядра, а затем от него к мишени посредством ударных боеприпасов), в конечном итоге бомбардировщик может сокрушать укрепленную оборону противника.

Порох широко использовался для наполнения снарядов и применялся в проектах по добыче полезных ископаемых и гражданскому строительству до второй половины XIX века, когда были опробованы первые взрывчатые вещества.

Порошок больше не употребляется в современном оружии и в промышленных целях из-за его относительно малой эффективности (по сравнению с более новыми альтернативами, такими как динамит и аммиачная селитра или мазут).

Сегодня огнестрельное оружие с применением пороха ограничивается в основном охотой, стрельбой по мишеням.

Пиротехнический источник тепла

Пиротехнические составы представляют собой устройство на основе горючих веществ с подходящим воспламенителем. Их роль — производить контролируемое количество тепла.

Пиротехнические источники обычно основаны на термитоподобных (или задерживающих композицию) топливных окислителях с низкой скоростью горения, высокой выработкой жара при желаемой температуре и малым или нулевым формированием газов.

Они могут быть активированы несколькими способами. Электрические спички и ударные колпачки являются наиболее распространенными.

Пиротехнические источники тепла часто используются для активации батарей, где они служат для расплавления электролита. Есть два основных типа дизайна.

В одном используют полоску взрывателя (содержащую хромат бария и металлический порошкообразный цирконий в керамической бумаге). Вдоль его края проходят тепловые пиротехнические составы гранулирования для инициирования горения.

Полоса, как правило, запускается электрическим воспламенителем или заглушкой с помощью тока.

Во второй конструкции используют центральное отверстие в батарейном блоке, в которое высокоэнергетический электрический воспламенитель выпускает смесь горючих газов и ламп накаливания. Конструкция с центральным отверстием позволяет значительно сократить время активации (десятки миллисекунд). Для сравнения отметим, что в устройствах с краевой полоской этот показатель — сотни миллисекунд.

Включение батареи также может быть выполнено ударным праймером, похожим на дробовик. Желательно, чтобы источник воздействия был без газа. Обычно стандартный состав пиротехнических смесей состоит из порошка железа и перхлората калия. В весовых соотношениях это 88/12, 86/14 и 84/16.

Чем выше уровень перхлората, тем больше тепловыделение (номинально 200, 259 и 297 калорий/грамм).

Размер и толщина железо-перхлоратных таблеток мало влияют на скорость горения, однако оказывают воздействие на плотность, состав, размер частиц и могут использоваться для регулировки желаемого профиля тепловыделения.

Другая используемая композиция — это цирконий с хроматом бария. Еще одна смесь содержит 46,67% титана, 23,33 %аморфного бора, и около 30% хромата бария. Также могут быть такие пропорции: 45% вольфрама, 40,5% хромата бария, 14,5% перхлората калия и 1% винилового спирта и ацетата вяжущего.

Реакции с образованием интерметаллических компонентов пиротехнических составов, например, циркония с бором, могут использоваться, когда желательна работа без газа, негигроскопическое поведение и независимость от давления окружающей среды.

Источник тепла

Он может быть прямой частью пиротехнической композиции, например, в химических генераторах кислорода используется такая составляющая с большим избытком окислителя.

Тепло, выделяемое при сжигании, применяется для термического разложения.

Относительно холодного горения композиции используются для производства цветного дыма или для распыления аэрозоля, например, пестицидов или газа CS, обеспечивая теплоту сублимации желаемого соединения.

Компонент замедления фазы композиции, который образует вместе с продуктами сгорания смесь с одной отдельной температурой фазового перехода, может использоваться для стабилизации высоты горения.

Пиротехнические составы обычно представляют собой гомогенизированные смеси мелких частиц топлива и окислителей. Первые могут быть зернами или хлопьями. Как правило, чем выше площадь поверхности частиц, тем выше скорость реакции и горения. Для некоторых целей связующие вещества используются для превращения порошка в твердый материал.

Топливо

Типичные виды основаны на металлических или металлоидных порошках. Композиция может указывать несколько различных видов топлива. Некоторые также могут служить связующими веществами.

Металлы

Общие виды топлива включают в себя такие элементы:

  • Алюминий — наиболее распространенное топливо во многих классах смесей, а также регулятор нестабильности горения. Высокотемпературное пламя с твердыми частицами, которые мешают появлению красителей, реагирует с нитратами (кроме аммония) с образованием оксидов азота, аммиака и тепла (реакция медленная при комнатной температуре, но бурная выше 80° C, может самовоспламеняться).
  • Магналий — алюминиево-магниевый сплав, более стабильный и менее дорогой, чем отдельный металл. Менее реактивен, чем магний, но при этом легче воспламеняется, чем алюминий.
  • Железо — делает золотые искры, часто используемый элемент.
  • Сталь — сплав железа и углерода, делающий разветвляющиеся желто-оранжевые искры.
  • Цирконий — производит горячие частицы, полезные для воспламеняющих смесей, например, стандартный инициатор НАСА, а также для подавления нестабильности горения.
  • Титан — вырабатывает горячие пиротехнические средства и составы, повышает чувствительность к ударам и трению. Иногда используется сплав Ti4Al6V, который дает немного более яркие белые искры. Вместе с перхлоратом калия он применяется в некоторых пиротехнических воспламенителях. Грубый порошок производит красивые разветвляющиеся сине-белые искры.
  • Ферротитан — железо-титановый сплав, создает яркие искры, используемые в пиротехнических звездах, ракетах, кометах и фонтанах.
  • Ферросилиций — железокремниевое вещество, применяемое в некоторых смесях, иногда замена силицида кальция.
  • Марганец — используется для контроля скорости горения, например, в композициях с задержкой.
  • Цинк — применяется в некоторых дымовых составах вместе с серой, которая употребляется в качестве любительского топлива для ракет, а также в пиротехнических звездах. Чувствителен к влаге. Может самовозгораться. Редко используется в качестве основного топлива (исключение — дымовые композиции), может применяться в качестве дополнительного компонента.
  • Медь — используется в качестве синего красителя с другими видами.
  • Латунь — сплав цинка и меди, применяемый в некоторых формулах для фейерверков.
  • Вольфрам — используется для контроля и замедления скорости горения композиций.

Стоит отметить, что пиротехнические составы своими руками изготовлять опасно.

Источник: http://fb.ru/article/463371/pirotehnicheskiy-sostav-klassifikatsiya-komponentyi-primenenie

Поделиться:
Нет комментариев

    Добавить комментарий

    Ваш e-mail не будет опубликован. Все поля обязательны для заполнения.

    ×
    Рекомендуем посмотреть