Brevet FR2008198A1 — publié le 19700116

La présente invention est relative à une composition énergétique comprenant du magnésium et du soufre. Les compositions connues de ce genre les plus réactives correspondant à la formation de sulfure de magnésium (MgS) ont des teneurs en magnésium et en soufre qui sont dans le rapport de leurs poids atomiques respectifs, c'est-à-dire le rapport stoechiométrique 24.32 = 0,758. 32,07 La rection-d'une telle composition, déclenchée à l'ai- de d'une source de chaleur appropriée telle qu'un arc électrique, donne lieu à une réaction violente accompagnée d'une flamme lumineuse et sphérique. Cette grande énergie de la-réaction est due à la forte affinité réciproque du magnésium et du soufre qui sont des éléments bivalents respectivement électropositif et électronégatif. Lorsque ces éléments sont présents dans la composition réactive suivant les teneurs précitées, ils donnent lieu, par réaction, à un résidu blanc solide de sulfure de magnésium. Il est connu que si les teneurs en magnésium et en soufre de la composition réactive s'écartent des teneurs stoechiométriques susdites, l'intensité de la réaction est moins importante et donne lieu suivant le cas à la formation de vapeurs sulfureuses ou d'étincelles blanches dues respectivement à la combustion du soufre ou du magnésium. L'invention concerne une composition énergétique dont les teneurs en magnésium et en soufre sont dans un rapport très supérieur au rapport stoechiométrique susdit et aux rapports connus. Selon l'invention, le magnésium et le soufre sont présents dans la composition à raison de 1,25 à 1,33 et, de préférence, à raison de 1,27 à 1,31 partie en poids de magnésium pour une partie en poids de soufre. L'inventeur a constaté que cette composition donne lieu à une réaction imprévue beaucoup plus énergétique que la réaction obtenue avec une composition stoechiométrique de magnésium et de soufre considérée jusqu'ici comme la plus réactive. Cette réaction est très violente et donne lieu à une flamme mince et longue dirigée verticalement. Cette composition présenta l'avantage supplémentaire de donner lieu à un résidu solide en quantité net tement moins importante que dans le cas de la composition stoe chiométrique. L'inventeur a constaté''que cette réaction a un maximum d'intensité pour la composition dont les teneurs en magnésium et en soufre sont dans le rapport de 1,29. La réaction est, dans ce cas, explosive et audible; la flamme est très allongée et nettement verticale, au point qu'un observateur peut se tenir sans danger à moins de cinquante centimètres d'une masse de dix grammes de la composition en réaction, ce qui ne serait pas le cas avec une composition stoechiométrique. Cette verticalité de la flamme est indépendante de la position du support de la composition énergétique et constitue donc une propriété intrinsèque de la composition suivant l'invention. Lorsque la réaction de la composition est déclenchée en atmosphère calme, la flamme est habituellement surmontée d'un panache de fumée blanche de forme analogue au champignon résultant d'une explosion atomique. La réaction n' engendre cependant aucune radioactivité. On a constaté, en outre, que cette composition préférentielle présente l'avantage de ne donner lieu qu'à une quantité négligeable de résidu solide. D'une manière générale, dans les compositions énergétiques conformes à l'invention, le magnésium et le soufre sont à 1' état pulvérulent et il est avantageux que ces compositions énergétiques soient aussi homogènes et stabies que possible. A cet effet, suivant l'invention, les poudres de magnésium et de soufre dans la composition énergétique ont des densités apparentes sensiblement égales, ne différant pas de plus de 15% l'une de l'autre. Ce résultat est atteint, par exemple, avec des compositions contenant du sore pur en poudre dont la densité apparente est de 0,54 et du magnésium en poudre titrant 99,85% dont la densité apparente est de 0,60. Suivant une autre forme de réalisation de la composition énergétique conforme à l'invention, les poudres de magné-sium et de soufre sont agglomérées par un silicate alcalin comme liant, par exemple un silicate de potassium et/ou de sodium. Un tel mélange est régulier, très stable et facilement transporta ble La composition énergétique conforme à l'invention est applicable, par exemple, comme explosif minier ou comme combustible solide pour la propulsion de fusées. L'invention est également relative à un procédé de fabrication d'une composition énergétique agglomérée conforme à 1' invention, selon lequel on mélange du magnésium et du soufre pulvérulents suivant un rapport en poids compris entre 1,25 et 1,33 et, de préférence, entre 1,27 et 1,31. Selon l'invention, on ajou- te audit mélange de magnésium et de soufre, un silicate alcalin à l'état liquide, on malaxe cet ensemble jusqutà ce que le silicate alcalin soit réparti de manière sensiblement uniforme entre les grains de magnésium et de soufre, on soumet le produit ainsi obtenu à un tamisage pour éliminer les gros agglomérats, on sèche le passé du tamisage, d'abord à l'air puis dans un four à 800C et on soumet le produit séché obtenu à un nouveau tamisage pour éliminer les gros agglomérats et les particules trop fines. A titre d'exemple, on a préparé 400 grammes d'une composition conforme à l'invention en mélangeant du magnésium et du soufre pulvérulents suivant un rapport en poids de 1,29 et on a ajouté à ce mélange 190 cm3 de silicate de sodium liquide ayant une densité de 1,37. On a malaxé l'ensemble ainsi obtenu jusqu'à ce que le silicate ait été réparti de manière sensiblement uniforme entre les grains de magnésium et de soufre et on a soumis ensuite le produit ainsi obtenu à un tamisage pour éliminer les gros agglomérats. On a séché le passé du tamisage, d'abord à 1' air pendant quelques heures, puis dans un four à 800C. On a ensuite soumis le produit séché obtenu, à un tamisage successivement à travers un tamis de 707u d'ouverture de mailles et un tamis de a 250cor d'ouverture de mailles et on/éliminé le refus du premier tamis et le passé du second tamis. La composition agglomérée ainsi obtenue conforme à l'invention était régulière et facile à transporter et à stocker. La présente invention n'est pas limitée à la description susdite, de nombreuses modifications pouvant y être apportées sans sortir du cadre des revendications suivantes. REVENDICATIONS . 1.- Composition énergétique comprenant du magnésium et du soufre, caractérisée en ce que ces éléments sont présents dans la composition à raison de 1,25 à 1,33 et, de préférence, à raison de 1,27 à 1,31 partie en poids de magnésium pour une partie en poids de soufre. 2.- Composition énergétique suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le magnésium y est présent à raison de 1,29 partie en poids pour-une partie en poids de soufre. 3. Composition énergétique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans laquelle le magnésium et le soufre sont à l'état pulvérulent, caractérisée en ce que les densités apparentes respectives des poudres de magnésium et de soufre de la composition sont sensiblement égales et ne diffèrent pas de plus de 15% l'une de l'autre. 4.- Composition énergétique suivant l'une ou l'autre des revendications 1 et 2, dans laquelle le magnésium et le soufre sont à l'état pulvérulent, caractérisée en ce que les grains de magnésium et de soufre sont agglomérés avec un silicate alcalin comme liant. 5.- Composition énergétique, en substance telle que décrite plus haut. 6.- Procédé de fabrication d'une composition énergétique agglomérée conforme à l'une ou l'autre des revendications 4 et 5, selon lequel on mélange du magnésium et du soufre pulvérulents suivant un rapport en poids compris entre 1,25 et 1,33 et, de préférence, entre 1,27 et 1,31, caractérisé en ce qu'on ajoute audit mélange de magnésium et de soufre, un silicate alcalin à 1' état liquide, on malaxe cet ensemble jusqu'à ce que le silicate alcalin soit réparti de manière sensiblement uniforme entre les grains de magnésium et de soufre, on soumet le produit ainsi obtenu à un tamisage pour éliminer les gros agglomérats, on sèche le passé du tamisage, d'abord à l'air puis dans un four à 800C, et on soumet le produit séché obtenu à un nouveau tamisage pour éliminer les gros agglomérats et les particules trop fines. 7.- Procédé, en substance tel que décrit plus haut.