CN105961103A - 一种防雹增雨催化剂及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种防雹增雨催化剂及其制备方法，所述的防雹增雨催化剂以质量份数计，包括高氯酸铵40～80份，硼粉2～10份，碘化银1～10份，碘化钾5～15份，碘化亚铜5～15份，酚醛树脂1～5份。使用时，将上述各组分干混，再加入粘合剂进行湿混造粒烘干，压装于增雨防雹火箭弹子弹中。本发明制备的防雹增雨催化剂通过燃烧产生大量的晶核和气体，可以使凝结核均匀播撒到空气当中去。该催化剂易点燃，燃烧稳定，成核速率快，成核率高，生产工艺简单，易于批量化生产，用于ZBZ‑HJ‑7型增雨防雹火箭弹，可增强播散效果，提高经济效益和社会效益。

Description

一种防雹增雨催化剂及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种人工影响天气的防雹增雨催化剂及其制备，特别是一种含有单质的防雹增雨催化剂及其制备方法。

背景技术

地球是人类赖以生存的地方，但现在全球气候变暖，天气恶化，各种自然灾害频繁发生，干旱、洪涝、暴雨、冰雹等给人类的生命和财产造成了很大的伤害和损失。

为解决这一问题，国内外开展一系列人工影响天气的研究，主要通过在冷云中播散防雹增雨催化剂，其燃烧或爆炸过程产生人工冰核，从而影响云和降水过程，以达到在局部地区减灾增雨的目的。但成核率及核化速率低、生产工艺复杂以及运输、贮存等诸多缺陷影响着防雹增雨催化剂的应用发展。

目前，国内防雹增雨催化剂多以碘化银、碘化铜为成核剂，添加其他组分混制形成多组分混合物。

目前使用的防雹增雨催化剂混合物有多种，如我国专利(公开号：CN1557131A)公开了一种含碘化银、碘化铜氢和含有氧化剂纳米复合材料的防雹增雨催化剂混合物，我国专利(公开号：CN1558180A)公开了一种包括通过爆炸来成核的防雹增雨催化剂。

以上专利涉及到的防雹增雨催化剂，组分无论是使用脂类化合物作为增塑剂、固化剂，还是仅使用碘化物，均存在生产工艺复杂、不利于质量控制、或成核率低、阈温低等不足，影响其应用发展。

目前大部分防雹增雨催化剂由可燃剂、氧化剂、塑化剂、固化剂、老化剂、成核剂等组成，即除了主要的成核剂外，可燃剂采用铝粉、镁粉，增加了一些添加剂，如作为燃速调节剂的有机过渡化合物分解温度较高(400℃以上)，较难点燃，过多的组分增加了生产工艺的复杂性和反应的不确定性。

因此，寻找一种燃烧效率更好、燃烧速度更快、成核率及阈温更高的防雹增雨催化剂，成为业内人士的关注热点。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供一种防雹增雨催化剂，通过燃烧产生较高的成核率和阈温。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种防雹增雨催化剂，以质量份数计，包括如下组分：高氯酸铵40～80份，硼粉2～10份，碘化银1～10份，碘化钾5～15份，碘化亚铜5～15份，酚醛树脂1～5份。

本发明还提供上述防雹增雨催化剂的制备方法，包括以下步骤：

(1)将水分含量不大于0.1％的高氯酸铵过50目筛，筛下物用于称量；将硼粉过200目筛，筛下物用于称量；将碘化银、碘化钾和碘化亚铜过100目筛，筛下物用于称量；将酚醛树脂配制成质量浓度为20％～50％的酒精溶液；

(2)按照高氯酸铵40～80份、硼粉2～10份、碘化银1～10份、碘化钾5～15份、碘化亚铜5～15份的质量份数比称量各组分；

(3)将称量的各组分干混合，用20目筛过筛三遍；加入酚醛树脂的酒精溶液，其中酚醛树脂为1～5质量份，与各组分混合均匀，用16目筛造粒；造好的颗粒在50℃～70℃烘干8h，晾至室温过12目筛，筛下物为防雹增雨催化剂。

本发明的有益效果是：制备的防雹增雨催化剂通过燃烧产生大量的晶核和气体，可以使凝结核均匀播撒到空气当中去。该催化剂易点燃，燃烧稳定，成核速率快，成核率高，生产工艺简单，易于批量化生产，用于ZBZ-HJ-7型增雨防雹火箭弹，可增强播散效果，提高经济效益和社会效益。

附图说明

图1是本发明防雹增雨催化剂的成核率随温度变化曲线测试结果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明，本发明包括但不仅限于下述实施例。

本发明提供的防雹增雨催化剂，按照质量比包括如下组分：

氧化剂：高氯酸铵40％～80％；

可燃剂：硼粉2％～10％；

成核剂：碘化银1％～10％；碘化钾5％～15％；碘化亚铜5％～15％；

粘合剂：酚醛树脂1％～5％；

以上各组分相加等于100％。

使用时，将各组分干混，再加入粘合剂进行湿混造粒烘干，压装于ZBZ-HJ-7型增雨防雹火箭弹子弹中。

本发明提供的用于人工影响天气的防雹增雨催化剂的生产使用方法，包括以下步骤：

(1)原材料预处理。

氧化剂：水分含量不大于0.1％；过50目筛，筛下物用于称量。

可燃剂：过200目筛，筛下物用于称量。

成核剂：过100目筛，筛下物用于称量。

粘合剂：酚醛树脂配制成20％～50％的酒精溶液。

(2)按配方比例称量各组份。

(3)将称量好各组份(除粘合剂外)干混合，用20目筛过筛三遍。再加入粘合剂及酒精搅拌，使各组份混合均匀，用16目筛造粒。造好的粒子在50℃～70℃烘干8h，晾至室温过12目筛，筛下物为催化剂合格品。

(4)将催化剂压装入播散器的子弹中，待子弹播散至高空云层中。通过电点火头点燃催化剂，催化剂燃烧产生大量晶核。

研制冷云催化剂性能的优劣目前一般是成冰核效率的高低为衡量标准，而检测催化剂成冰核效率通常都是在模拟云条件的云室中进行。

为了检测本发明提供的催化剂的成核率，在中国国家气象局的同一个云室，在相同的燃烧环境和相同检测程序下，对本发明提供的催化剂进行了成核率的检测。

图1是本发明防雹增雨催化剂的成核率随温度变化曲线测试结果。

经多次实验和检测，结果表明，该配方所混制的催化剂阈温高，有利于冰核的快速形成，成核率也高，具有较大的经济和社会效益。

实例1

(1)配方

氧化剂：高氯酸铵70.5％；

可燃剂：硼粉7％；

成核剂：碘化银7.5％；碘化钾5％；碘化亚铜8％；

粘合剂：酚醛树脂2％；

(2)生产方法如上。

试验结果：见下表

防雹增雨催化剂成核率

检测温度(℃)	成核率/1gAgI	成核率/1g焰剂
			-10	1.89×1013(换算)	1.42×1012

实例2

(1)配方

氧化剂：高氯酸铵67.5％；

可燃剂：硼粉3.5％；

成核剂：碘化银4.0％；碘化钾11％；碘化亚铜12％；

粘合剂：酚醛树脂2％；

(2)生产方法同上。

试验结果：见下表

防雹增雨催化剂成核率

检测温度(℃)	成核率/1gAgI	成核率/1g焰剂
			-10	3.70×1013(换算)	1.48×1012

表 防雹增雨催化剂成核率随温度变化检测结果(单位：每克焰剂)

由试验结果可看出，实例2效果优良。

Claims (2)

1.一种防雹增雨催化剂，其特征在于，以质量份数计，包括如下组分：高氯酸铵40～80份，硼粉2～10份，碘化银1～10份，碘化钾5～15份，碘化亚铜5～15份，酚醛树脂1～5份。

2.一种权利要求1所述防雹增雨催化剂的制备方法，其特征在于包括下述步骤：

(1)将水分含量不大于0.1％的高氯酸铵过50目筛，筛下物用于称量；将硼粉过200目筛，筛下物用于称量；将碘化银、碘化钾和碘化亚铜过100目筛，筛下物用于称量；将酚醛树脂配制成质量浓度为20％～50％的酒精溶液；

(2)按照高氯酸铵40～80份、硼粉2～10份、碘化银1～10份、碘化钾5～15份、碘化亚铜5～15份的质量份数比称量各组分；

(3)将称量的各组分干混合，用20目筛过筛三遍；加入酚醛树脂的酒精溶液，其中酚醛树脂为1～5质量份，与各组分混合均匀，用16目筛造粒；造好的颗粒在50℃～70℃烘干8h，晾至室温过12目筛，筛下物为防雹增雨催化剂。