Материал имитатора жесткого сгорающего картуза

Изобретение относится к области производства сгорающих материалов (СМ) для жестких сгорающих картузов. Материал имитатора жесткого сгорающего картуза включает связующее поливинилацетат, целлюлозу волокнистой формы со степенью размола 42-48°ШР в качестве армирующего компонента, порошкообразный наполнитель в виде древесной муки и влагу не более 3,0 мас.%. Изобретение позволяет снизить удельное давление прессования и гигроскопичность материала. 1 табл.

 

Изобретение относится к области производства сгорающих материалов для жестких сгорающих картузов (ЖСК).

В настоящий момент известны составы сгорающих материалов, применяемых для изготовления жестких сгорающих картузов и для пороховых зарядов бескорпусных аккумуляторов давления [1, 2]. Сгорающий материал состоит из энергетических связующих, энергонасыщенных наполнителей и армирующих компонентов.

Индивидуальные энергетические компоненты такой композиции, например нитраты целлюлозы, октоген, способны к химическому превращению с высоким экзотермическим эффектом (горению, детонации), и даже в температурном диапазоне переработки (до 120-130°C) могут в той или иной степени протекать процессы деструкции. Поэтому производство жестких сгорающих картузов относится к категории потенциально опасных, для которых при отклонении от оптимальных режимов функционирования могут возникать аварийные ситуации. В связи с этим при запуске производства используются материалы на основе взрывобезопасных компонентов.

Наиболее близким, принятым за прототип предлагаемого изобретения, является состав материала инертного имитатора жесткого сгорающего картуза, содержащий следующие компоненты в мас. % [3]:

Поливинилацетат 20-25
Алюминий 1,5-2,5
Целлюлоза со степенью размола 42-48°ШР остальное

Недостатками данного состава являются:

- повышенное содержание целлюлозы волокнистой формы, что при изготовлении из него полуфабрикатов имитатора жестких сгорающих картузов требует увеличения удельного давления при термопрессовании до 3,1-3,2 МПа,

- повышенная гигроскопичность материала до 12% при 20°C и относительной влажности воздуха 90%.

Задачей изобретения является снижение удельного давления прессования и гигроскопичности материала.

Задача решается за счет того, что материал имитатора ЖСК, включающий связующее поливинилацетат, целлюлозу волокнистой формы в качестве армирующего компонента, отличается тем, что дополнительно содержит порошкообразный наполнитель в виде древесной муки при следующем соотношении компонентов, мас. %:

Поливинилацетат 20-25
Алюминий 1,5-2,5
Древесная мука 30-50
Влага, не более 3,0
Целлюлоза со степенью размола 42-48°ШР остальное

Изготовление составов материала ЖСК проводилось следующим образом.

Целлюлоза в кипах поступает в ролл, где измельчается и разволокняется до 42-48°ШР (Шопер Риглера), а затем по трубопроводу поступает в смеситель, также в смеситель добавляется древесная мука с влажностью 40%, затем в водную дисперсионную среду с температурой 20-25°C дозируется поливинилацетат, происходит его эмульгирование. ПВА высаживается на волокна целлюлозы путем ввода сульфата алюминия в соотношении 1:1 мас. ч. к поливинилацетату. Водная суспензия компонентов (целлюлоза-древесная мука-ПВА) с концентрацией ≈1,0% подается в аппарат формования, полученная матрица затем сушится до постоянной массы и прессуется при температуре 110-120°C при удельном давлении 1,7 МПа.

В составе материала ЖСК целлюлоза волокнистой формы выполняет функцию армирующего компонента, древесная мука [4] - наполнителя, поливинилацетат (ПВА) - связующего. Все соединения по отдельности известны и описаны в литературе. ПВА применяется в виде 50%-ной эмульсии, водные дисперсии которого относятся к термопластичным синтетическим клеям, обладающим высокой адгезионной способностью к различным материалам. Поскольку процесс нанесения ПВА на целлюлозу осуществляется при действии сульфата алюминия Al2(SO4)3 с образованием комплекса общей формулы (C4O2H7)n⋅Al, где n=12-17, это объясняет наличие алюминия в составе материала.

Состав имитатора жесткого сгорающего картуза и его характеристики приведены в таблице.

Из данных таблицы видно, что при изготовлении ЖСК разработанного состава (примеры 1-3) обеспечивается необходимая при формовании прочность материала. При увеличении содержания древесной муки более 40 мас. % уменьшается механическая прочность (пример 5), а при содержании ее менее 30 мас. % удельное давление прессования снижается несущественно по сравнению с прототипом (пример 4). При увеличении содержания ПВА более 25 мас. % значимого эффекта повышения механической прочности не наблюдается, так как при этом снижается содержание армирующего компонента (пример 4), а при снижении содержания поливинилацетата менее 20 мас. % прочность материала уменьшается (пример 5), т.е. повышается его хрупкость, ухудшающая условия дальнейшей переработки ЖСК в целях проверки работоспособности технологической линии и материальной части артиллерийских систем.

При использовании целлюлозы с меньшей степенью размола, чем 42°ШР, происходит уменьшение прочностных характеристик материала жесткого сгорающего картуза, а также появление на поверхности материала участков с узлами неразволокненной целлюлозы. Увеличение степени размола больше 48°ШР ведет к увеличению длительности процесса разволокнения и уменьшению длины волокна, что также отрицательно сказывается на прочностных характеристиках материала жестких сгорающих картузов.

Приведенные данные подтверждают положительный эффект изобретения.

Источники информации

1. Патент РФ 2503807 от 10.01.2014, Кл. E21B 43/263.

2. Патент Кореи KR 960004922 от 17.04.1996, Кл. F42B 5/38.

3. Патент РФ 2586198 «Материал инертного имитатора жесткого сгорающего картуза» от 15.12.2014, Кл. B31C 9/00.

4. ГОСТ 16361.

Материал имитатора жесткого сгорающего картуза, включающий связующее поливинилацетат, целлюлозу волокнистой формы в качестве армирующего компонента, отличающийся тем, что дополнительно содержит порошкообразный наполнитель в виде древесной муки при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Поливинилацетат 20-25
Алюминий 1,5-2,5
Древесная мука 30-50
Влага, не более 3,0
Целлюлоза со степенью размола 42-48°ШР Остальное



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к модульным метательным зарядам к артиллерийским орудиям в жестких сгорающих картузах. Модуль модульного метательного заряда безгильзового заряжания состоит из навески пороха, жесткого сгорающего картуза, включающего цилиндрический корпус с крышкой и центральную трубку, торцевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на дне корпуса или крышки, осевого воспламенителя из дымного ружейного пороха, закрепленного на внутренней поверхности центральной трубки.

Изобретение относится к производству материалов для жестких сгорающих картузов. Материал повышенной термостойкости жесткого сгорающего картуза содержит в качестве связующего поливинилацетат, в качестве армирующего компонента - волокна непластифицированной целлюлозы со степенью размола 42-48°ШР, взрывчатое вещество, такое как октоген, гексоген или тетрил, а также алюминий при соответствующем соотношении компонентов.

Изобретение относится к боеприпасам, в частности к блокам пороховых зарядов безгильзовых боеприпасов. Блок (1) порохового заряда предназначен для установки в камору (10) огнестрельного оружия для стрельбы безгильзовыми боеприпасами.

Метательный заряд артиллерийского выстрела раздельного заряжания включает трубчатые пороховые элементы двух видов и воспламенитель, размещенные в сгораемых оболочках.

Изобретение относится к области артиллерийской техники и касается разработки жесткого сгораемого картуза модульного метательного заряда. Жесткий сгораемый картуз включает гильзу для метательного заряда и цилиндрическую наружную оболочку.

Изобретения относятся к способу и устройству для воспламенения порохового заряда в патронах и снарядах. Способ поджига порохового заряда в огнестрельном оружии пламенем капсюля при ударе по нему бойка заключается в том, что пламенем капсюля воспламеняют инициирующий пороховой заряд, находящийся в закрытом контейнере, а затем взрывом контейнера поджигают основной метательный заряд.

Изобретение относится к области испытательной техники, в частности к способу высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки. В способе высокоскоростного метания из ствольной пороховой баллистической установки используется два пороховых заряда, разделенных газонепроницаемым поршнем.

Изобретение относится к боеприпасам, а именно к пороховым зарядам. Пороховой заряд содержит материал, воспламеняющийся от запального устройства.

Изобретение относится к области военной технике, в частности к боеприпасам, состоящим из нескольких частей. Боеприпас состоит из двух частей, стыкуемых друг с другом непосредственно перед заряжанием в ствол орудия.
Изобретения относятся к области пороховых зарядов. По первому варианту, пороховой заряд содержит два типа пороха и гильзу.

Изобретение относится к получению сферических порохов для стрелкового оружия и малокалиберной артиллерии. Крупнодисперсный сферический порох получают приготовлением порохового лака, диспергированием его на сферические частицы с последующим удалением из них растворителя.

Изобретение относится к устройствам для кристаллизации периодического действия для получения кристаллов, предпочтительно перхлората аммония. Устройство содержит кристаллизатор 1, состоящий из металлического цилиндрического сосуда, внутренняя поверхность которого состоит из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, цилиндрический сосуд имеет овальное или круглое поперечное сечение с коническим или вогнутым днищем 12, оборудованный вдоль его длины двойной рубашкой 4 для охлаждения раствора и/или суспензии раствора и кристаллов и высокоскоростным перемешивающим устройством 8 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, высокоскоростное перемешивающее устройство 8 оснащено приводом 9, обеспечивающим регулирование скорости и, следовательно, степени воздействия механического действия перемешивающего устройства на округлость кристаллов внутри сосуда вместе с внутренней поверхностью сосуда, содержащего по меньшей мере две перегородки 5 из материала с твердостью по меньшей мере 120 НВ, предпочтительно по меньшей мере 200 НВ, при этом сосуд оборудован по меньшей мере одним отверстием 10 сверху, соединенным по меньшей мере с одним независимым ответвлением контура циркуляции 11 снаружи для ввода нагретого раствора и/или нагретой суспензии раствора и кристаллов с помощью по меньшей мере одного циркуляционного насоса 2 через по меньшей мере один теплообменник 3 для обеспечения вместе с двойной рубашкой 4 регулируемых периодических изменений температур суспензии кристаллов вблизи кривой охлаждения, при этом соединительный трубопровод 13 соединен с днищем 12 сосуда кристаллизатора 1 и по меньшей мере с одним ответвлением контура циркуляции 11.

Изобретение относится к снаряжательной промышленности и может быть использовано для формирования разрывных зарядов из сыпучих взрывчатых составов методом прессования непосредственно в камере артиллерийских осколочно-фугасных боеприпасов.

Изобретение относится к получению газогенерирующих композиций, в частности композиционных порохов, которые могут применяться в пиропатронах различного назначения.
Изобретение относится к способу обработки отработанного твердого ракетного топлива, содержащего перхлорат аммония, порошкообразный алюминий и связующее вещество на основе каучука в качестве трех основных компонентов.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы при получении поризованной гранулированной аммиачной селитры на пунктах изготовления взрывчатых веществ.

Патрон // 2643058
Изобретение относится к патронам для стрелкового оружия, а также к патронам специального назначения, применяющимся во всевозможных стреляющих приспособлениях. Патрон содержит гильзу со средством инициирования, метательный заряд и необязательно метаемое снаряжение, причем в качестве метательного заряда используются тонкосводные пороха независимо от их первоначальной формы с удельной теплотой горения не менее 3,97 МДж/кг и толщиной горящего свода не более 0,15 мм.

Изобретение относится к конструкции смесительно-зарядных машин, используемых для механизированного приготовления эмульсионного взрывчатого вещества и заряжания шпуров и скважин при ведении подземных горных работ.

Изобретение относится к производству дисперсно наполненных полимерных композитных материалов, например зарядов энергетических конденсированных систем (ЭКС) - смесевых твердых топлив, пиротехнических составов и др.

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано на предприятиях, ведущих взрывные работы на пунктах изготовления взрывчатых веществ для получения поризованной гранулированной аммиачной селитры.

Изобретение относится к области производства сгорающих материалов (СМ) для жестких сгорающих картузов. Материал инертного имитатора жесткого сгорающего картуза, включающий связующее и армирующий компонент, отличающийся тем, что не содержит взрывоопасных компонентов, в качестве армирующего компонента применяются непластифицированные волокна целлюлозы, а в качестве связующего компонента поливинилацетат, дополнительно содержит алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.%: поливинилацетат - 20-25, алюминий - 1,5-2,5, целлюлоза со степенью размола 42-48°ШР - остальное.

Изобретение относится к области производства сгорающих материалов для жестких сгорающих картузов. Материал имитатора жесткого сгорающего картуза включает связующее поливинилацетат, целлюлозу волокнистой формы со степенью размола 42-48°ШР в качестве армирующего компонента, порошкообразный наполнитель в виде древесной муки и влагу не более 3,0 мас.. Изобретение позволяет снизить удельное давление прессования и гигроскопичность материала. 1 табл.

Наверх