ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ
ILLUMINATING PYROTECHNIC COMPOSITION

Изобретение относится к пиротехническим составам, способным при горении выделять световую энергию для освещения местности ночью.
Известен пиротехнический осветительный состав, содержащий нитрат бария, алюминиевую пудру, алюминиевый порошок, технологическую добавку - шеллак, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитрат бария
68
алюминиевая пудра
14
алюминиевый порошок
14
шеллак
4
см. книга, Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - с.148-149.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света и удельной светосуммой.
Наиболее близким по технической сущности является пиротехнический осветительный состав, содержащий нитрат бария, магниевый порошок, технологическую добавку - шеллак при следующем соотношении компонентов, мас.%:
нитрат бария
66
магниевый порошок
30
шеллак
4
см. книга, Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - с.148-149.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света и удельной светосуммой.
Задачей изобретения является создание пиротехнического осветительного состава, обладающего повышенными силой света и удельной светосуммой.
Техническая задача решается тем, что пиротехнический осветительный состав, включающий магниевый порошок, нитрат бария, технологическую добавку, который в качестве технологической добавки содержит фенолформальдегидную смолу и дополнительно содержит политетрафторэтилен и порошок алюминиево-магниевого сплава, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
магниевый порошок
40,0-55,0
нитрат бария
30,0-44,0
фенолформальдегидная смола
5,0-6,0
политетрафторэтилен
1,0-1,5
порошок алюминиево-магниевого сплава
8,5-9,0
Решение технической задачи позволяет увеличить силу света до 27% и удельную светосумму до 28%.
Характеристика веществ, используемых в пиротехническом составе. В качестве магниевого порошка берут магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм по ГОСТ 6001-79.
3
2
Нитрат бария (барий азотнокислый), Ba(NO) - бесцветное кристаллическое вещество кубической системы. Нитрат бария негигроскопичен. Растворяется в воде 9,05 г в 100 г воды.
В качестве фенолформальдегидной смолы берут фенолформальдегидную смолу, полученную поликонденсацией фенола с формальдегидом, с массовой долей свободного фенола 0,1-3,0% по ГОСТ 18694-80.
В качестве политетрафторэтилена берут, например, политетрафторэтилен марки Ф-4 с температурой начала разложения 425°С, температурой стеклования -120°С, температурой плавления 320-327°С; политетрафторэтилен марки Ф-4Д с температурой начала разложения 377°С, температурой стеклования -120°С, температурой плавления 327°С, см. книгу Мадякин Ф.П., Тихонова Н.А. Учебное пособие: Компоненты и продукты сгорания пиротехнических составов. Полимеры и олигомеры: Т. 2 - Казань: Издательство Казанского государственного технологического университета, 2008. - с.170-171.
Порошок алюминиево-магниевого сплава берут с размером частиц 40-800 мкм, с содержанием алюминия в сплаве 48% и магния 52% по ГОСТ 5593-78.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Пиротехнический осветительный состав готовят следующим образом.
Берут магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм, нитрат бария, фенолформальдегидную смолу с содержанием свободного фенола 0,1%, политетрафторэтилен марки Ф-4, порошок алюминиево-магниевого сплава с размером частиц 40-800 мкм, при следующем соотношении компонентов, мас.%:
магниевый порошок
40,0
нитрат бария
44,0
фенолформальдегидная смола
6,0
политетрафторэтилен
1,0
порошок алюминиево-магниевого сплава
9,0
Порошки алюминиево-магниевого сплава и политетрафторэтилена подвергают перемешиванию. К смеси алюминиево-магниевого сплава и политетрафторэтилена добавляют магниевый порошок, затем нитрат бария, а затем фенолформальдегидную смолу, причем после добавления каждого компонента ведут перемешивание смеси до получения однородной массы.
2
Полученный состав формуют методом глухого прессования в картонные оболочки диаметром 15 мм при давлении 1500 кгс/см (150 МПа).
Время горения и силу света составов определяют по методике ГОСТа 2389-70. Запись процесса горения осуществляют на светолучевом осциллографе марки Н-117/2. В качестве приемника излучения используют селеновый фотоэлемент марки ФЭС-10. Испытания смесей проводят при атмосферном давлении в вертикальной камере сжигания.
Скорость горения образца u определяют по формуле:
u=h/τ, мм/с,
где h - высота образца, мм; τ - время горения образца.
Силу I света пламени определяют методом сравнения с эталонным источником излучения по формуле:
2
I=E·R, кд,
где R - расстояние от фотоэлемента до горящего образца, м; E - освещенность, лм.
Удельную светосумму W определяют по формуле:
W=I·τ/m, кд·с/г,
где I - сила света, кд; τ - время горения, с; m - масса образца, г.
Примеры 2, 3, 4 аналогичны примеру 1. Данные по составу заявляемого объекта и прототипа, а также свойства, включающие силу света, удельную светосумму и скорость горения, приведены в таблице 1.
Таблица 1
Состав, мас.%, и свойства состава
Прототип по примеру
Примеры
1
2
3
4
1
2
3
4
5
6
Магниевый порошок с размером частиц 56-500 мкм
30,0
40,0
45,0
50,0
55,0
Нитрат бария
66,0
44,0
39,5
34,5
30,0
Шеллак
4,0
-
-
-
-
Фенолформальдегидная смола с содержанием свободного фенола 0,1%
-
6,0
5,5
-
-
Фенолформальдегидная смола с содержанием свободного фенола 3,0%
-
-
-
5,5
5,0
Политетрафторэтилен марки Ф-4
-
1,0
1,0
-
-
Политетрафторэтилен марки Ф-4Д
-
-
-
1,0
1,5
Порошок алюминиево-магниевого сплава с размером частиц 40-800 мкм
-
9,0
9,0
9,0
8,5
Продолжение таблицы 1
1
2
3
4
5
6
Сила света, кд
47709
60054
60730
57085
33427
Удельная светосумма, кд·с/г
21906
27836
27905
27980
23182
Скорость горения, мм/с
5,4
6,3
6,3
6,2
4,2
Увеличение удельной светосуммы по отношению к прототипу, %
-
26
27
20
-
Увеличение удельной светосуммы по отношению к прототипу, %
-
27
27
28
6
Как видно из примеров конкретного выполнения, совокупность признаков заявляемого пиротехнического осветительного состава по сравнению с прототипом позволяет повысить силу света до 27%, а удельную светосумму до 28%.