Пиротехнический состав желтого огня
Владельцы патента RU 2394802:
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский государственный технологический университет" (RU)
Изобретение относится к пиротехнике. Пиротехнический состав желтого огня содержит 45-47,5 мас.% магниевого порошка, 21-23,5 мас.% нитрата натрия, 23,5-25 мас.% силикат-глыбы и 5-10 мас.% стеарата кальция. Изобретение направлено на увеличение силы света, удельной светосуммы и насыщенности горения пиротехнического состава. 1 табл.
Изобретение относится к области пиротехники, конкретно к фейерверочным и сигнальным составам желтого огня.
Известен пиротехнический состав, содержащий коллоксилин, нитроглицерин и/или динитродиэтиленгликоль или смеси их с динитротолуолом в соотношении от 18:1 до 6:1, симэтилдифенилмочевину, вазелиновое масло, алюминиево-магниевый сплав, криолит при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Коллоксилин | 35,0-50,3 |
| Нитроглицерин и/или | |
| динитродиэтиленгликоль или смеси их с | |
| динитротолуолом | 21,7-36,0 |
| Симэтилдифенилмочевина | 0,5-1,5 |
| Вазелиновое масло | 0,5-1,5 |
| Алюминиево-магниевый сплав | 15,0-20,0 |
| Криолит | 4,0-12,0 |
См. SU Авторское свидетельство №1776027, МПК C06B 33/14, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Известен также пиротехнический состав, содержащий пироксилин, хлорнокислый калий и дефиниламин, щавелевокислый натрий, алюминиево-магниевый сплав при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Пироксилин | 40,5-56,5 |
| Хлорнокислый калий | 16-23 |
| Дефиниламин | 0,5-1,5 |
| Щавелевокислый натрий | 12-16 |
| Алюминиево-магниевый сплав | остальное |
См. SU Авторское свидетельство №1535017, МПК C06B 33/02, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Известен пиротехнический состав, содержащий коллоксилин, нитроглицерин, динитратдиэтиленгликоль, динитротолуол, криолин, кобальтонитрат калия, симм-диэтилдифенилмочевину, вазелиновое масло при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Коллоксилин | 55,08-57,50 |
| Нитроглицерин | 17,85-18,60 |
| Динитратдиэтиленгликоль | 17,85-18,60 |
| Динитротолуол | 0,66-0,67 |
| Криолин | 1,0-4,0 |
| Кобальтонитрат калия | 1,0-2,0 |
| Симм-диэтилдифенилмочевина | 1,90-1,92 |
| Вазелиновое масло | 0,66-0,70 |
См. RU Патент №2046118, МПК C06B 33/08, 1995.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточной силой света.
Наиболее близким по технической сущности является пиротехнический состав, включающий магниевый порошок, нитрат натрия и поливинилхлорид при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Магниевый порошок | 17 |
| Нитрат натрия | 56 |
| Поливинилхлорид | 27 |
См. Шидловский А.А. Основы пиротехники. - М.: Машиностроение, 1973. - 210 с.
Известный пиротехнический состав обладает недостаточно высокими светотехническими характеристиками, а также излучает в доминирующей длине волны, соответствующей желто-оранжевой области спектра.
Задачей изобретения является создание пиротехнического состава, обладающего повышенными светотехническими характеристиками и излучающего в длине волны, соответствующей желтой части спектра, а также обладающего высокой насыщенностью.
Техническая задача решается тем, что пиротехнический состав желтого огня, включающий магниевый порошок, нитрат натрия, дополнительно содержит силикат-глыбу и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Магниевый порошок | 45-47,5 |
| Нитрат натрия | 21-23,5 |
| Силикат-глыба | 23,5-25 |
| Стеарат кальция | 5-10 |
Решение технической задачи позволяет увеличить силу света и удельную светосумму в 7,7 раза, насыщенность - на 20%, излучает на доминирующей длине волны, соответствующей 570 нм.
Характеристика веществ, используемых в пиротехническом составе.
Магниевый порошок ГОСТ 7439954.
В пиротехнике магний применяют в виде порошка, который имеет четыре разновидности от номера 1 (МПФ-1) - магний порошок фрезерованный - до номера 4 (МПФ-4).
Температура плавления 650°C, температура кипения 1105°C, температура воспламенения порошка №4 на воздухе 550°C, плотность 1,74 г/см3.
Нитрат натрия ГОСТ 828-77 (натрий азотнокислый, натриевая селитра) NaNO3 - бесцветное кристаллическое вещество тригональной системы. Твердость нитрата натрия по шкале Мооса составляет 1,5-2,0. Насыпная плотность его равна 1250-1300 кг/м3. Данный компонент имеет широкую сырьевую и производственную базу. Смеси на его основе обладают невысокой чувствительностью к механическим воздействиям.
Стеарат кальция ТУ-6-09-17-317-96 (представляет собой однородный мелкодисперсный белый порошок, температура плавления в пределах 130-150°С; плотность 1035 кг/м3, теплота сгорания составляет 41900 кДж/кг. Коэффициент Демидова равен 0,37. Растворяется в толуоле, этаноле, бензоле и других органических растворителях, не растворяется в воде.
Силикат-глыба ГОСТ Р50418-92 представляет собой порошок белого цвета.
Данное изобретение иллюстрируют следующие примеры конкретного выполнения.
Пример 1. Пиротехнический состав готовят следующим образом.
Берут магниевый порошок, нитрат натрия, силикат-глыбу и стеарт кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| Магниевый порошок | 47,5 |
| Нитрат натрия | 22,5 |
| Силикат-глыба | 25 |
| Стеарат кальция | 5 |
Рецептура состава соответствует ед. массы, г:
| Магниевый порошок | 3,8 |
| Нитрат натрия | 1,8 |
| Силикат-глыба | 2 |
| Стеарат кальция | 0,4 |
После смешения получен состава массой 8 г.
Прессование состава производится на прессе при давлении 1000 кгс/см2 в картонную оболочку диаметром 19,9 мм.
Силу света и время горения определяют по осциллограмме горения образцов, ГОСТ 2389-70.
Насыщенность цветом пламени и доминирующую длину волны определяют по стандартной технологии.
Примеры 2-3 аналогичны примеру 1.
Данные по рецептуре прототипа и примеров 1, 2, 3, а также силе света, удельной светосумме, насыщенности и доминирующей длине волны приведены в таблице.
| Таблица | ||||
| Состав, мас.%, и характеристика | Прототип по примеру | Примеры | ||
| 1 | 2 | 3 | ||
| Магниевый порошок | 17 | 45 | 47,5 | 46 |
| Нитрат натрия | 56 | 21 | 22,5 | 23,5 |
| Силикат-глыба | - | 24 | 25 | 23,5 |
| Стеарат кальция | - | 10 | 5 | 7 |
| Поливинилхлорид | 27 | - | - | - |
| Сила света | 11000 | 84007,42 | 90093,61 | 88423,5 |
| Удельная светосумма | 10400 | 79754,55 | 85530,6 | 8083,4 |
| Скорость горения | 2,02 | 2,07 | 4,19 | 3,86 |
| Насыщенность цвета пламени, % | 70 | 90 | 90 | 90 |
| Доминирующая длина волны, нм | 590 | 570 | 570 | 570 |
Из приведенных данных видно, что по сравнению с составом по прототипу заявляемый состав желтого огня при выбранном соотношении компонентов обладает повышенными: удельной светосуммой и силой света - в 7,7 раз, насыщенностью пламени - на 20%, излучает на доминирующей длине волны 570 нм и обладает повышенным красочным фейерверочным эффектом.
Предлагаемый пиротехнический состав имеет низкую себестоимость.
Пиротехнический состав желтого огня, включающий магниевый порошок, нитрат натрия, отличающийся тем, что он дополнительно содержит силикат-глыбу и стеарат кальция при следующем соотношении компонентов, мас.%:
| магниевый порошок | 45-47,5 |
| нитрат натрия | 21-23,5 |
| силикат-глыба | 23,5-25 |
| стеарат кальция | 5-10 |
