Brevet FR2730991A1 — publié le 19960830

La présente invention concerne une composition de mélanges pour des amorces utilisées dans les munitions pour armes légères et similaires. Les mélanges d'amorçage pour armes légères comprennent généralement trois composants principaux y compris un ou plusieurs explosifs réagissant à une percussion de manière à servir d'amorceurs, une source de combustible et un ou plusieurs composants oxydants. La source de combustible sert à produire la flamme et à modifier la combustion. Les composants oxydants fournissent de l'oxygène à la source de combustible. En outre, d'autres ingrédients peuvent être présents, y compris des agglutinants chimiques et des matériaux sensibilisateurs. Par le passé, un grand nombre de compositions destinées à être utilisées dans les systèmes d'amorçage de munitions pour armes légères ont été produites. Des compositions de ce type sont sans cesse développées. Tout d'abord, les amorces étaient chargées avec des mélanges à base de fulminate de mercure, cependant ces mélanges étaient trop corrosifs. Dans les années quarante, les compositions contenant du fulminate de mercure et du chlorate de potassium ont été largement remplacées par des compositions à base de styphnate de tétrazène et de plomb. En général, ces dernières contenaient également du nitrate de baryum et d'autres composants, l'oxydant étant un métal lourd. Du point de vue de la sensibilité et de la mise à feu, des compositions de ce type sont d'une utilisation satisfaisante. Lorsqu'elles sont allumées, ces compositions d'amorçage produisent des oxydes de baryum et de plomb toxiques qui, dans des cas particuliers tels qu'un local fermé, génèrent un risque potentiel pour la santé et l'environnement. C'est pourquoi le développement de mélanges non toxiques a été étudié, afin d'éviter de tels risques. La présence de résidus de plomb, de baryum et d'antimoine dans les mélanges à base de styphnate de plomb a conduit à remplacer le styphnate de plomb par le diazodinitrophénol ou un autre explosif organique primaire ne générant pas de gaz toxiques lors de la combustion. Le remplacement du nitrate de baryum et du sulfure d'antimoine, qui sont les composants les plus courants des mélanges à base de styphnate de plomb, a apporté quelques solutions. Le brevet américain N 4 608 102 à Krampen et al. (de Omark Industries, Inc.) décrit une composition à base de diazodinitrophénol utilisant le dioxyde de manganèse comme oxydant principal, éventuellement avec du peroxyde de strontium ou du peroxyde de zinc. Le brevet américain N 4 363 679 au nom de Hagele Redecker (de Dynamit Nobel) décrit l'utilisation de peroxyde de zinc en tant qu'oxydant. Le brevet français N 2 628 735 au nom de Duguet (de NCS) décrit l'utilisation d'oxyde cuivrique avec le mélange à base de diazodinitrophénol. Ces compositions sont satisfaisantes du point de vue de la toxicité; cependant, certains modes de réalisation présentent une faible température de flamme, ce qui pose des problèmes de performance. Un objet de la présente invention est de produire une composition d'amorçage appropriée pour une utilisation dans les amorces de munitions d'armes légères présentant un risque minimal pour l'environnement. Plus précisément, l'objet de la présente invention est de produire une composition d'amorçage pour des amorces de munitions d'armes légères ne dégageant pas de produits de combustion toxiques contenant du plomb, du baryum ou d'autres matériaux dangereux tels que le mercure. Par conséquent, l'objet de l'invention est de proposer un mélange non toxique utilisant les oxydes d'étain comme agent oxydant principal. Un autre objet de l'invention est d'obtenir un- mélange pouvant être produit dans les usines produisant les mélanges qui existent déjà. D'autres objets et avantages de la présente invention apparaîtront d'après la description détaillée suivante accompagnée d'exemples. La composition d'amorçage selon la présente invention comprend un composé explosif non métallique, sensible à la percussion, combiné à un ou plusieurs combustibles, un explosif secondaire qui est le tétrazène et un oxyde d'étain ou un mélange d'oxydes d'étain en tant qu'oxydant principal. Certains oxydants secondaires et certains sensibilisateurs peuvent également être utilisés. L'explosif sensible à la percussion préféré est le diazodinitrophénol (DDNP) qui peut être présent dans des proportions comprises entre 20 et 40 % en poids. Le sel de potassium du dinitrobenzofuroxanne (KDNBF) peut également être utilisé comme explosif primaire sensible à la percussion dans les mêmes proportions. Le tétrazène peut être utilisé en tant qu'explosif secondaire sensibilisateur dans la proportion de 5 à 20 % en poids. L'oxydant principal est l'oxyde d'étain qui peut être un des oxydes seuls ou un mélange. Il doit être utilisé dans certains cas, de préférence, en tant que mélange d'oxydes de façon à permettre d'ajuster la performance de la composition en fonction de besoins spécifiques. L'agent oxydant doit être présent dans une proportion comprise entre 10 et 40 %. Des oxydants secondaires peuvent être utilisés pour ajuster la température de flamme ou la caractéristique pression/temps de l'amorce. Des oxydants secondaires typiques sont: l'oxyde cuivrique, l'oxyde de zirconium, l'oxyde de zinc, etc. L'oxydant secondaire peut être présent en une quantité allant jusqu'à 20 %, cependant cette quantité est toujours inférieure ou égale à la moitié de l'oxydant principal. Le composant combustible peut être soit un métal soit un ester nitrique (poudre à canon), ou les deux, en fonction des exigences de mise à feu de l'amorce. La poudre à canon peut être de type à base simple ou double et les grains doivent généralement être de faible dimension, inférieurs à 500 4m. Le composé combustible peut être présent dans une proportion comprise entre 0 à % en poids. Un combustible métallique peut être utilisé, tel que: l'aluminium, le zirconium/fer, le fer ou autres. Ils peuvent être présents dans une proportion allant de 0 à 20 % en poids. Il peut être nécessaire, en fonction de l'énergie disponible, de sensibiliser mécaniquement le mélange, en utilisant un agent sensibilisateur tel que du verre pulvérulent, du verre cuivrique, de l'anthracène ou autre agent sensibilisateur, dans une proportion allant jusqu'à % en poids. Les composés chimiques de la présente invention peuvent être combinés selon différentes proportions, en fonction des caractéristiques souhaitées du produit final. Le tableau ci-dessous montre, de façon générale, une combinaison d'ingrédients possible selon la présente invention. Tableau Composé chimique % en poids Explosif primaire non métallique 20 à 40 (à savoir: diazodinitrophénol) Explosif secondaire 5 à 20 Oxyde d'étain 10 à 40 Oxydant secondaire 0 à 20 Combustible 0 à 20 Sensibilisateur 0 à 10 Agglutinant 0 à 2 Exem1es Des exemples illustrant la présente invention sont donnés ci-après. Dans les exemples donnés ci-après, on mélange d'abord le diazodinitrophénol et le tétrazène à l'état mouillé avec environ 20 % d'eau. On ajoute ensuite les matériaux combustibles et les oxydants et, le cas échéant, le sensibilisateur et, si nécessaire, l'agglutinant. On presse le mélange mouillé ainsi préparé contre une plaque perforée afin de former des pastilles de taille et de poids requis pour le chargement des capsules. Après ce chargement, on place un disque de papier sur la charge de mélange mouillé et on envoie les amorces ainsi chargées vers un dispositif de séchage. Après séchage, on soumet les amorces à un essai de chute afin de vérifier leur sensibilité et à un essai de mise à feu, après les avoir chargées sur des cartouches qui sont ensuite mises à feu, et on compare avec des cartouches utilisant des amorces à base de styphnate de plomb. Exemple 1 DDNP 30,0 % Tétrazène 20,0 % Oxyde d'étain II 30,0 % Poudre d'aluminium 10,0 % Poudre de verre 10, 0 % Exemple2 DDNP 30,0 % Tétrazène 20,0 % Oxyde d'étain II 20,0 % Oxyde cuivrique 10,0 % Poudre d'aluminium 10,0 % Poudre de verre 10,0 % RESULTATS DES ESSAIS Essai de chute - 20 échantillons Ex. 1 Ex. 2 Témoin Hauteur moyenne en cm 12,80 11,15 12,93 Ecart type 1,04 1,84 2,48 Propriétés balistiques échantillons EX 1 Ex. 2 Spécification* Pression moyenne en kgf/cm2 966 986 la composition selon l'invention est très satisfaisante. Par conséquent, il faut comprendre que les oxydes d'étain ou un mélange d'oxydes d'étain sont largement appliqués de façon avantageuse dans les compositions sensibles à la percussion destinées à des amorces utilisées dans des munitions d'armes légères, comme montré ci-dessus. Il est évident que différentes modifications et variations sont possible à la lumière des enseignements ci-dessus. Par conséquent, il est entendu que, dans le cadre des revendications annexées, l'invention peut être réalisée de façon différente de ce qui a été décrit en particulier. REVENDICATIONS 1. Composition d'amorçage non toxique sans baryum et sans plomb destinée à des amorces, caractérisée en ce qu'elle comprend: a) un matériau explosif non métallique sensible à la percussion choisi parmi le diazodinitrophénol ou le dinitrobenzofuroxanne de potassium dans une proportion de à 40 % en poids; b) un explosif secondaire constitué de tétrazène dans une proportion de 5 à 20 % en poids; c) un combustible qui est un ester nitrique ou un combustible métallique dans une proportion de 0 à 20 % en poids; d) un oxydant principal constitué d'oxydes d'étain ou d'un mélange d'oxydes d'étain dans une proportion de à 40 % en poids; et e) un agent sensibilisateur dans une proportion de 0 à 10 % en poids. 2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'explosif sensible à la percussion est le diazodinitrophénol présent dans une proportion de 20 à % en poids.