Патент № 1776027
Авторы: Терегулова А.Э, Хацринов А.И, Коробков А.М, Кипрова Л.А, Белов Е.Г, Беляков А.В, Шибанова А.А, Попова Р.Н
ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ЖЕЛТОГО ОГНЯ
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 | 5 | 21 | 22,5 | 23,5 |
Силикат-глыба | - | 24 | 25 | 23,5 |
Стеарат кальция | - | 10 | 5 | 7 |
Поливинхлорид | 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.