Основы пиротехники (стр. 32 )

Кислородный баланс составов при введении в них значительного количества органических веществ обычно становится резко отрицательным.

Следует полагать, что введение в осветительные составы органических связующих в 'количестве, превышающем 5—6%, в большинстве случаев нецелесообразно. Тем более, что известны и другие способы замедления горения составов, а именно: 1) изменение степени дисперсности металлических порошков; 2) добавление в алюминиевые составы легкоплавкого вещества — серы.

В составах, содержащих серу, алюминий при горении частично образует Al2S3. Но сульфид алюминия является только промежуточным продуктом реакции, так как во внешней зоне пламени происходит его окисление кислородом воздуха. Температура плавления составляет 1100° С.

Реакция взаимодействия алюминия с серой

2А1+3S=А12S3+140ккал (586 кДж)

легко протекает 'при высоких температурах. Составы, содержащие серу, при горении сравнительно мало искрят даже при использовании грубозернистого алюминия.

Как показала практика, добавление серы в алюминиевые осветительные составы вполне целесообразно, но 'введение более 10% серы уже снижает их световые показатели.

Для повышения световых показателей составов в них часто вводят небольшое количество так называемых пламенных добавок. Чаще других для этой цели употребляются негигроскопичные плохо растворимые в воде натриевые соли, например, фтористый натрий, криолит, а также фтористый барий и др.

Повышение световых показателей состава при введении в него подобных добавок редко превосходит 15—20%. На скорость горения эти добавки большого влияния не оказывают.

С целью уменьшения лыления составов, содержащих тонкоизмельченные компоненты (например, Al-пудру), в некоторых случаях к ним добавляют жирующие вещества. В качестве таких технологических добавок применяют различные масла. Введение жирующих веществ способствует также увеличению стойкости составов при хранении.

Для защиты металлических порошков от коррозии и замедления горения в составы вводят иногда и такие вещества, как стеариновую кислоту или сгеараты металлов.

В табл. 11.10 приведены рецепты некоторых составов.

Таблица II.10

Рецепты многокомпонентных осветительных составов в ч/о

№ состава	.Окислитель	Металлическое горючее	Связующее	Прочие компоненты	Использовался в осветительных изделиях
1	Ba(NO3)2 76	Al-пудра 10 Al-порошок 8	Касторовое масло 2	Сера 4	—
2	Ba(NO3)2 61	Al-пудра 22	—	ВаF2 4, сера 13	—
3	Ва(NОз)2 68	Al-пудра 14 Al-порошок 14	Шеллак 4		Патроны
4	Ва(NОз)2 60	А1-15	Олифа 6 (сверх 100%)	Пороховая мякоть 5	Снаряды системы По-гребнякова
5	Ва(NОз)2 76	Al-пудра 8 Al-порошок 10	—	Вазелин 2, сера 4	САБ
6	Ba(NO3)2 55	А1-17	—	NazC20i 17, сера 11	Патроны
7	Ba(NO3)2 57,2	Al-пудра 28,6	Декстрин 2,8	Сера 11,4	Малогабаритные САБ
8	Ва(NОз)2 62,4	А1-22	—	Сера 16,6	Морские боеприпасы (устаревший)
9	Ba(N03)2 66	Mg30	Шеллак 4	—	Английские артснаряды
10	Ba(NO3)2 60	Mg 8, AlMg—22	—	Криолиг 7 Трикрезилфосфат 3	Авиационные посадочные подкрыльные факелы
11	Ba(N03)2 57	Mg 28,5 Al 6,5	—	Парафин 8	Американский состав
12	Ba(NO3)2 44	Mg 36; Al 4	Льняное или касторо вое масло 1	Nа2С204 12,5 Парафин 2,5	То же

№ состава	Окислитель	Металлическое горючее	Связующее	Прочие компоненты	Использовался в осветительных изделиях
13	NaN03 37	Mg58	Смола ламинак 5		Американский состав
14	NaNO3 48	Mg45	Связующее 7	—
15	NaNO3 56	Mg29	Монтанвоск 6	СаС204 9	Немецкий состав, 26
					мм патроны
16	NaNO3 50	Mg30	Монтанвоск 1(5	Na2C204 10	То же
17	NaN03 42	Mg48	Полиэфирная смола 8	Поливннилхлорид 2	Американский состав
18	Ва(NОз)2 56 КNОз11	Al 19	—	BaF2 6, сера 8	Немецкий состав, времен второй мировой войны
19	Ba(NOs)2 55 Sг(NОз)2 5	Mg 17, Al 15	Льняное масло 3 Асфальт 5	—	Американский состав
20	ВаNO3)2 38	Mg52	Льняное масло 3		То же
	Sг(NОз)2 7
21	Ва(NO3)2 38,3 КNОз 25,2	Mg 2й,9	Льняное или касторовое масло 2,9	Парафин 6,7	»
22	КС104 64,7	Mg 12,8	Канифоль 7,8	Na2C204 14,7	Английские осветитель
					ные гранаты
23	КС104 50	A136	—	Сера 14	Американский состав
24	NaN03 28-:-40	Mg 42-62	Смесь эпоксидной и	.	Патент США 3.411.963
			полигликолевой смол
			2—18

В качестве добавочного окислителя в осветительных составах наряду с нитратами металлов могут использоваться также различные ВВ (нитросоединения).

Так, в норвежском патенте 99.194 (1961 г.) указывается следующий рецепт (в %):

нитраты щелочных металлов 50—60

магний.... 20—28

динитротолуол. 13—25

целлюлоза. . 4—8

Во время второй мировой войны в немецкой армии использовались гипсовые составы (в %):

сплав Mg—Al......... ........ 41......... —

CaSO4*O,5H2O........... . 32 ..........40

магний......................... — ..........40

вода.............................. 1............ 7

NaNO3 ......................... 11........... 13

СаСОз......................... 15............. —

Гипс c входящей в него водой в этом случае использовался и как связующее, и как окислитель, частично заменяющий нитрат натрия.

Осветительный состав, горящий под водой, состоит из следующих компонентов: Mg—16%,

A1—12%,

Ва(NОз)2—32%

BaS04—40%.

В качестве связующего добавляется 8 частей льняного масла и 1 часть MnO2. Это — экспериментальный состав времен второй мировой войны.

Самоотвёрждающиеся составы

В последнее время предложен ряд составов, не требующих при изготовлении 'изделий прессования под большими давлениями. Монолитность состава в изделии достигается, в результате его самоотверждения, протекающего при нормальной или при повышенной температурах.

Такие составы возникли в связи с созданием самоотверждаю-щихся ракетных смесевых твердых топлив.

Составы такого типа изготовляются путем тщательного смешения порошкообразных компонентов (окислитель, металлическое горючее) с жидким горючим-связующим, отвердителями и катализаторами отверждения. Полученной пластичной массой заполняется под небольшим давлением или по методу экструзии оболочка факела, и затем состав отверждается после выдерживания его при нормальной или повышенной температуре. В табл. 11.11 приведены рецепты нескольких таких составов по патентным источникам.

В качестве связующих предложены жидкие смеси эпоксидных и полигли-колевых смол, силиконовые смолы; сополимер эпоксидной смолы и полигликоля с концевыми аминогруппами, имеющий сшитую структуру, жидкие полиэфирные смолы, полиэфир — стирольные смолы и др.

Одно из преимуществ пластичных составов (наряду с упрощением технологии формования изделий) — это эластичность заряда и способность его лучше противостоять механическим усилиям (на разрыв, изгиб и скалывание) по сравнению с хрупкими прессованными составами.

Таблица 11.11

Самоотвёрждающиеся составы на основе полимерных горючих-связующих (патенты США 3.369.964, 1968; 3.462.325, 1969; 2.984.558, 1961)

	Содержание компонентов, %
№
состава	Магний	Нитрат натрия	Перхло рат натрий	Горючее-связующее	Катализатор отверждения	Прочие вещества
1	54—62	28—38		Полисилоксан 3—15	0,3—1,5
2	40—48	—	40—44	Смесь метакрилата		—
				и полиэфирной смо
				лы—12—17
3	17	—	33	Смола А—28	Нафтенат	Пластифи
				Смола В—17	кобальта —1	каторы и
						стабилизато
						ры —4
Примечание. Смола А изготовляется на основе стирола и продуктов реак
ции пропиленгликоля, малеинового и фталевого ангидридов. Смола В — это смесь
днэтиленгликоля и адипиновой кислоты.

§ 7. ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ОСВЕТИТЕЛЬНЫХ СОСТАВОВ И СРЕДСТВ