ТЕРОЧНЫЙ ВОСПЛАМЕНИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ Российский патент 2005 года по МПК C06F3/08 C06B29/16 

Изобретение относится к терочным воспламенительным составам и может быть использовано для изготовления терочных воспламенителей, применяющихся для воспламенения пиротехнических и пороховых зарядов любого назначения (ракетных, фейерверочных, дымовых, сигнальных и т.д.).

Терочные воспламенительные составы широко известны. Окислителем в данных составах является хлорат калия. В качестве горючих в указанных составах применяются в основном сера и костный клей, который одновременно является связующим. Обычно в состав также входят катализаторы, наполнители, молотое стекло для повышения чувствительности к трению и другие вещества.

Например, известен терочный состав для спичек, содержащий, мас.%:

Хлорат калия 51

Молотое стекло 15

Животный клей 11

Окись цинка 7

Закись - окись железа 6

Сера 5

Окись марганца 4

Хромат калия 1

(см. Шидловский А.А. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1973, стр.290).

Указанный состав не может быть использован для воспламенения пиротехнических составов, т.к. имеет низкую воспламеняющую способность.

Наиболее близким техническим решением является состав (см. патент России №2199515), содержащий, мас.%:

Хлорат калия 40,0-49,5

Трехсернистая сурьма 24,0-33,0

Сера 3,0-9,0

Карбонат кальция 0,5-2,0

Клей костный 7,0-10,0

Сенсибилизирующая смесь остальное

В качестве сенсибилизирующей смеси состав содержит смесь следующего состава, мас.%:

Фосфор красный 6,0-12,0

Оксид железа (III)⁺ 1,0-3,0

Указанный состав согласно патенту обладает оптимальной чувствительностью к трению и предназначен для изготовления пиротехнических терочных узлов воспламенения. Однако воспламеняющая способность данного состава довольно низка, особенно для трудновоспламеняющихся пиротехнических составов с большим содержанием органических веществ.

Кроме этого, наличие в составе красного фосфора приводит к повышению опасности при обращении с составом, т.к. фосфор в смеси с хлоратом калия может самовоспламеняться (см. Шидловский А.А. Основы пиротехники. М.: Машиностроение, 1973, стр.31).

Задачей настоящего изобретения является создание терочного воспламенительного состава для терочных воспламенителей с повышенной воспламеняющей способностью и более безопасного при изготовлении и прессовании.

Указанная задача решается тем, что в терочном воспламенительном составе, включающем хлорат калия, трехсернистую сурьму и горючее, в качестве горючего используется карбид циркония или карбид титана и нитроцеллюлоза в виде покрытия на частицах карбида циркония или карбида титана при следующем содержании компонентов, мас.%:

Хлорат калия 32,0-42,0

Трехсернистая сурьма 32,0-38,0

Карбид циркония или карбид титана 29,0-35,0

Нитроцеллюлоза 0,2-2,0

Нитроцеллюлоза может применяться в виде пироксилина, коллоксилина или нитропленки.

Существенным отличием предлагаемого изобретения является использование в качестве горючего карбида циркония или карбида титана и нитроцеллюлозы в виде покрытия на частицах карбида циркония или карбида титана. Применение данных компонентов в пиротехнических составах известно. Например, карбид циркония применяется в качестве горючего в медленногорящем пиротехническом составе (см. патент №2202525), а карбид титана - в малогазовом медленногорящем составе (патент №2185355). Использование нитроцеллюлозы, в частности, в виде нитропленки и коллоксилина в пиротехнике также известно.

Нитроцеллюлоза в виде покрытия на частицах металла применяется в искрофорсовом составе цветного огня для фейерверков (патент №2192406) с целью улучшения эффекта искрообразования.

Однако применение данных компонентов в предлагаемом соотношении в сочетании с хлоратом калия и трехсернистой сурьмой для создания терочного воспламенительного состава с довольно значительной скоростью горения до настоящего времени неизвестно.

Предлагаемый состав обладает повышенной воспламеняющей способностью и более безопасен при изготовлении и прессовании.

При уменьшении содержания горючего (карбида циркония или карбида титана и нитроцеллюлозы в виде покрытия на частицах карбида циркония или карбида титана) уменьшается воспламеняющая способность, а при увеличении - снижается чувствительность к трению и воспламеняемость самого состава.

Состав готовят по технологии, принятой в пиротехническом производстве. Покрытие частиц карбида титана или циркония нитроцеллюлозой проводят на лопастном смесителе путем перемешивания их в ацетоне.

Для проверки воспламеняющей способности было изготовлено и испытано три варианта предлагаемого состава в сравнении с прототипом. Состав запрессовывали в терочный воспламенитель. Воспламеняющую способность оценивали по наличию отказов в воспламенении основного пиротехнического состава.

Результаты испытаний предлагаемого состава по сравнению с прототипом приведены в таблице.

ТаблицаНаименование компонентаСодержание, (% по массе)1 вариант2 вариант3 вариантПрототипХлорат калия32,037,038,045,0Карбид циркония или карбид титана29,030,029,0 Трехсернистая сурьма37,03,2,032,828,0Нитроцеллюлоза2,01,00,2 Сера   6,0Карбонат кальция   2,0Клей костный   8,0Сенсибилизирующая смесь (фосфор красный - 6,0 - 12,0, оксид железа - 1,0-3,0)   остальное

Все указанные варианты состава надежно воспламеняли основной пиротехнический состав (100 положительных результатов из 100 испытаний). Случаев самовоспламенения при изготовлении состава и его запрессовке в изделия не наблюдалось. При испытании состава - прототипа наблюдалось 12 отказов в воспламенении основного пиротехнического состава из 100 испытанных изделий и один случай самовоспламенения состава при запрессовке в терочный воспламенитель.

Таким образом, предлагаемый терочный воспламенительный состав обладает повышенной воспламеняющей способностью и безопасен при изготовлении и прессовании.

Изобретение относится к терочным воспламенительным составам и может быть использовано для изготовления терочных воспламенителей, применяющихся для воспламенения пиротехнических составов любого назначения (фейерверочных, дымовых, сигнальных и т.д.). Предлагаемый состав включает хлорат калия, трехсернистую сурьму, горючее, в качестве которого используется карбид циркония или карбид титана, и нитроцеллюлозу в виде покрытия на частицах карбида циркония или карбида титана. Терочный воспламенительный состав обладает хорошей воспламеняющей способностью и чувствительностью к трению, безопасен при изготовлении и прессовании. 1 табл.

Терочный воспламенительный состав, включающий хлорат калия, трехсернистую сурьму и горючее, отличающийся тем, что в качестве горючего содержит карбид циркония или карбид титана и дополнительно содержит нитроцеллюлозу в виде покрытия на частицах карбида циркония или карбида титана при следующем содержании компонентов, мас.%:

Хлорат калия 32,0-42,0

Трехсернистая сурьма 32,0-38,0

Карбид циркония или карбид титана 29,0-35,0

Нитроцеллюлоза 0,2-2,0