Скачиваний:
365
Добавлен:
08.01.2014
Размер:
4.95 Mб
Скачать

Светотехнические характеристики двойных смесей нитрата бария с алюминиевой пудрой

№ состава

Содержание алюминия, %

Плотность, г/см3

Скорость горения, мм/с

Сила света, тыс. ев (кд)

Удельная светосумма, тыс. св.с/r

1

26

2,7

3,0

51

13

8

2

36

2,7

5,0

86

14.

5

3

39

2,6

5,5

87

13

3

4

45

2,6

6,6

82

10

7

5

51

2,6

5,9

60

8

6

A1N. Как видно из табл. 11.9, скорость горения увеличивается с увеЛИчением содержания алюминия, но только до определенного предела (45%); лучшими световыми показателями обладают составы 2 и 3 с умеренной перегрузкой состава горючим.

§ 6. Многокомпонентные осветительные составы

Реальный рецепт состава создают исходя из заданной линейной скорости горения, стремясь при этом получить значение удельной светосуммы не менее 20—25 тыс св-с/г. К описанным выше двойным смесям окислитель — порошок металла с целью замедления горения состава, придания ему прочности в спрессованном виде и увеличения его химической стойкости добавляют различные органические вещества: смолы, минеральные масла, олифу, парафин, стеарин и др.

Многокомпонентные составы обычно имеют меньшую скорость горения, чем соответствующие двойные смеси, но вместе с тем и меньшую силу света.

Удельная светосумма составов с магниевым порошком снижается от введения органических веществ гораздо меньше, чем это наблюдается для составов, содержащих алюминиевую пудру или алюминиевый порошок.

Составы с алюминием при употреблении грубо измельченного алюминия или при введении в них большого количества органических связующих часто при горении сильно искрят.

Явление искрения заключается в том, что частицы несгоревшего металла и раскаленные шлаки выбрасываются из пламени. При внимательном наблюдении через синие очки можно заметить, что раскаленные частицы металла имеют большую яркость и по окраске своей сильно отличаются от темно-красных частиц шлака.

Выбрасывание из пламени несгоревших частиц металла называется форсовымискрением в отличие от другого вида—Тила-ковогоискрения.

Понижение световых характеристик составов с алюминием при .введении в них органических связующих, возможно, объясняется и тем, что при наличии форсового искрения не происходит полного сгорания металла, вследствие чего значительно понижается температура пламени.

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.