Пиротехнический осветительный состав

Пиротехнический осветительный состав

Реферат

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.

Нитрат бария (барий азотнокислый), Ba(NO₃)₂ - 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.

Полученный состав формуют методом глухого прессования в картонные оболочки диаметром 15 мм при давлении 1500 кгс/см² (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:

I=E·R², 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%.

Пиротехнический осветительный состав, включающий магниевый порошок, нитрат бария и технологическую добавку, отличающийся тем, что дополнительно содержит политетрафторэтилен и порошок алюминиево-магниевого сплава, а в качестве технологической добавки содержит фенолформальдегидную смолу 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