Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы

 

Изобретение относится к пиротехническим составам, предназначенным для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения градобитий и вызывания осадков из облаков с помощью льдообразующих ядер, полученных при сгорании пиротехнического состава. Пиротехнический состав льдообразующего действия содержит перхлорат аммония (NH₄CIO₄) в качестве окислителя, фенолформальдегидную смолу (C₁₃H₁₂O₂) в качестве горючего, дициандиамид (C₂H₂N₄) в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя, смесь тонко измельченных порошков йодистого серебра (Agl) и йодистого калия (KI) в качестве льдообразующего реагента и технологическую добавку (графит, аэросил и индустриальное масло). Пиротехнический состав дополнительно содержит дициандиамид в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя и новое количественное соотношение указанных выше компонентов, мас.%: перхлорат аммония 48 - 58; фенолформальдегидная смола 13 - 17; дициандиамид 9 - 11; йодистое серебро 7 - 9; йодистый калий 11 - 13; технологическая добавка 1 - 3. Пиротехнический состав имеет повышенные показатели льдообразующего действия: порог льдообразующего действия 4 - 5°С; выход активных ядер кристаллизации при температуре минус 10°С - 1 - 2 Е 13 с 1 г состава, при минус 6°С - до 7,5 E 12 c 1 г состава, благодаря чему найдет широкое применение как в существующих, так и во вновь разрабатываемых противоградовых и осадковызывающих средствах. 1 табл.

Изобретение относится к пиротехническим аэрозолеобразующим составам, предназначенным для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы с целью их рассеяния, предотвращения градробитий и вызывания осадков из облаков с помощью льдообразующих ядер, полученных при сгорании пиротехнического состава.

Известны пиротехнические составы, предназначенные для воздействия на переохлажденные облака и туманы, которые содержат окислитель, горючее, льдообразующий реагент и технологические добавки.

В качестве окислителя в известных составах применяют перхлораты и нитраты щелочных или щелочноземельных металлов, а также аммония.

В качестве горючего - органические смолы, азотсодержащие органические соединения, металлы.

В качестве льдообразующего реагента используются йодистое серебро и йодистый свинец самостоятельно или с добавками йодистого калия, йодистого аммония.

В качестве технологических добавок, обеспечивающих технологичность изготовления и переработки пиротехнических составов, используются различные масла, графит, аэросил, окись титана, окись железа и другие химические вещества (США, патент N 3630950, A 01 G 15/00, N 3677841, C 06 B 15/02; Англия, патент N 1110768, C 10 G 5/00; Франция, патент N 1460540, A 01 G 15/00).

Недостатками приведенных выше технических решений являются: - низкий порог (минус 5-7)^oC льдообразующего действия; - невысокий выход льдообразующих ядер (не более 5E12 с 1 г состава) при температуре минус 10^oC.

Наиболее близким техническим решением (прототипом) является пиротехнический состав (см. Шидловский А.А. "Основы пиротехники" М., Машиностроение, 1973 г., стр. 287), содержащий: - кристаллический реагент AgI или Pbl от 40 до 60%, - окислитель перхлорат аммония (NH₄ClO₄) от 24 до 45%, - фенолформальдегидную смолу от 10 до 25%, технологическую добавку (графит или индустриальное масло от 1,5 до 2%).

Этот пиротехнический состав, как и аналоги, обеспечивает достаточно высокий выход активных ядер (около 1,0E13 с 1 г состава при температуре минус 10^oC). Однако имеет низкий порог кристаллизирующего действия (ниже минус 5^oC).

Задачей настоящего изобретения является создание пиротехнического состава для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы с повышенными показателями льдообразования - порога кристаллизирующего действия и выход активных ядер кристаллизации при температуре минус 6-10^oC.

Поставленная задача решается тем, что в пиротехнический состав, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, льдообразующий реагент и технологическую добавку, дополнительно введен дициандиамид в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя, а льдообразующий реагент введен в виде смеси тонко измельченных порошков йодистого серебра (AgI) и йодистого калия (KI) при следующем количественном соотношении компонентов, мас.%: Перхлорат аммония - 48-58 Фенолформальдегидная смола - 13-17 Дициандиамид - 9-11
Йодистое серебро - 7-9
Йодистый калий - 11-13
Технологическая добавка - 1-3
Отличительные признаки позволили оптимизировать количественное содержание известных компонентов пиротехнического состава, обеспечивающие улучшение основных характеристик по целевому назначению без ухудшения технологических его качеств.

Количественное соотношение йодистого серебра и йодистого калия в льдообразующем реагенте составляет 0,5-0,8.

Известно применение этих веществ в качестве кристаллизующего реагента в противоградовом составе (см. заявку Югославии N 2006/88 от 16.10.88. кл. CO. ЭК 3/00).

Однако в данном составе соотношение между йодистым серебром (10,5%) и йодистым калием (7%) составляет 1,5 (по номиналу). При этом выход активных ядер при температуре минус 10^oC не превышает 10¹³, в то время как предлагаемый пиротехнический состав обеспечивает стабильный выход при этой температуре в пределах 1-2E13, а при минус 6^oC превышает выход активных ядер почти на порядок величины выхода активных ядер прототипа.

Применение дициандиамида в пиротехнических составах в качестве горючего широко известно.

Однако в настоящем составе он введен в качестве регулятора скорости горения и пламегасителя, что в сочетании также способствует повышению льдообразующих свойств аэрозоля.

Особенно важным является применение льдообразующего реагента в виде смеси тонко измельченных компонентов - йодистого серебра и йодистого калия, что вносит решающий вклад в повышение порога кристаллизующего действия аэрозоля и выхода активных ядер кристаллизации в температурном диапазоне 6-10^oC.

Таким образом, введение дициандиамида и применение в качестве кристаллизующего реагента смеси тонко измельченных порошков йодистого серебра и йодистого калия при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Перхлорат аммония - 48-58
Фенолформальдегидная смола - 13-17
Дициандиамид - 9-11
Йодистое серебро - 7-9
Йодистый калий - 11-13
Технологическая добавка - 1-3
позволяет получить пиротехнический состав для воздействия на переохлажденные облака и туманы с более высоким порогом кристаллизующего действия и более высокий выход активных ядер кристаллизации в диапазоне эксплуатационных температур минус 6-10^oC.

Состав готовят по принятой в пиротехническом производстве технологии с использованием действующих машин и оборудования.

Компоненты состава имеют широкую сырьевую и производственную базу.

Для экспериментальной проверки были изготовлены и испытаны следующие составы, рецептуры и характеристики которых в сравнении с составом - прототипом приведены в таблице.

Составы испытаны в модельных генераторах, конструктивно аналогичных реально применяемым.

В качестве технических добавок в предлагаемом составе были использованы графит в количестве 1%, масло индустриальное 0,5% и аэросил в количестве 0,5%.

Как видно из приведенных в таблице результатов экспериментальных данных, предлагаемый состав имеет повышенные показатели льдообразующего действия (порог льдообразующего действия 4-5^oC, выход активных ядер кристаллизации 1-2 • 10¹³ с 1 г состава), благодаря чему найдет широкое применение как в существующих, так и вновь разрабатываемых противоградовых и осадковызывающих средствах.

Формула изобретения

Пиротехнический состав для активного воздействия на переохлажденные облака и туманы, содержащий перхлорат аммония, фенолформальдегидную смолу, льдообразующий реагент и технологическую добавку, отличающийся тем, что он дополнительно содержит дициандиамид, а в качестве льдообразующего реагента содержит смесь тонко измельченных порошков йодистого серебра и йодистого калия при следующем содержании компонентов, мас.%:
Перхлорат аммония - 48 - 58
Фенолформальдегидная смола - 13 - 17
Дициандиамид - 9 - 11
Йодистое серебро - 7 - 9
Йодистый калий - 11 - 13
Технологическая добавка - 1 - 3м

РИСУНКИ

Рисунок 1