CN109320388A - 一种无硫耐高温点火药及其制备方法 - Google Patents

一种无硫耐高温点火药及其制备方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109320388A
CN109320388A CN201811315999.3A CN201811315999A CN109320388A CN 109320388 A CN109320388 A CN 109320388A CN 201811315999 A CN201811315999 A CN 201811315999A CN 109320388 A CN109320388 A CN 109320388A
Authority
CN
China
Prior art keywords
mass parts
high temperature
screenings
temperature resistant
powder
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201811315999.3A
Other languages
English (en)
Inventor
冯军民
李党屯
马超
杨正才
李宁
李钊
聂坤
张天骁
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xi'an Qinghua Co Ltd North Special Energy Group Co Ltd
Original Assignee
Xi'an Qinghua Co Ltd North Special Energy Group Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xi'an Qinghua Co Ltd North Special Energy Group Co Ltd filed Critical Xi'an Qinghua Co Ltd North Special Energy Group Co Ltd
Priority to CN201811315999.3A priority Critical patent/CN109320388A/zh
Publication of CN109320388A publication Critical patent/CN109320388A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • C06B33/04—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide the material being an inorganic nitrogen-oxygen salt

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Abstract

本发明提供了一种无硫耐高温点火药及其制备方法，将2～8质量份的多羟基碳聚合物配制成质量浓度为4～10％的酒精溶液；将60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉和2～5质量份的氟化钙混合过筛，将筛下物加入多羟基碳聚合物的酒精溶液中混合造粒；造粒好的粒子在50～70℃烘干8h，晾至室温。本发明性能稳定可靠，点火过程输出压力与压力峰值时间满足机载某类元件的要求，可耐受250℃高温，环境适应性良好，燃烧产物不含可溶性硫酸盐，固体残渣少，减少了对武器系统的烧蚀和周围环境的污染；燃烧反应吸热初始温度低，放热速度快，有效点火压力持续时间长，适用于高速旋转、高空系统的点火。

Description

一种无硫耐高温点火药及其制备方法
技术领域
本发明涉及一种耐高温点火药。
背景技术
黑火药以其特有的感度特性和燃烧性能，用于点燃发射药、推进剂和烟火材料等，随着现代技术的发展，对黑火药的各项性能要求也越来越高。特别是黑火药燃烧后产生大量残渣及具有强烈腐蚀性的可溶性硫酸盐，会影响产品的某些性能。
为了解决这一问题，国内外众多学者在无硫耐高温点火药及黑火药的改进方面曾做了大量的研究工作，尤其是崔庆忠等对改性C/KNO3点火药及其燃烧特性和感度特性等方面进行了大量的研究。
对于处于250℃左右高温及高速飞行环境的某类机载元件，要求元件用点火药不但要满足相同高温环境要求，且能在输出时间不大于50ms内使约600g负载产生20～30m/s的初速度，即点火药在直流电作用下于规定的密闭爆发器内测试，从压力建立到达峰值压力时间为12ms±4ms，峰值压力为4MPa±2MPa。参照美军用规范(MIL-P-12059)无硫黑火药(Powder Sulfurless Metal)，该黑火药是由硝酸钾(70～71％)、木炭粉(29～30％)和不大于0.1％单体硫组成，比重为1.63g/cm3。硝酸钾的熔点为333℃～337℃，分解温度为400℃，木炭粉的闪燃点为175℃～220℃，无法达到耐250℃高温的技术要求。
因此，寻找一种新型无硫耐高温点火药，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，本发明提供一种无硫耐高温点火药，可耐高温，点火时间长，特别适用于高空、高旋转系统的点火。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无硫耐高温点火药，其组分包括60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉、2～5质量份的氟化钙和2～8质量份的多羟基碳聚合物。
本发明还提供一种上述无硫耐高温点火药的制备方法，包括以下步骤：
(1)硝酸钾脱水至水分含量不大于0.1％，过100目筛，筛下物用于称量；木炭粉过200目筛，筛下物用于称量；硼粉和氟化钙过360目筛，筛下物用于称量；
(2)称量60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉、2～5质量份的氟化钙和2～8质量份的多羟基碳聚合物；
(3)将多羟基碳聚合物配制成质量浓度为4～10％的酒精溶液；将60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉和2～5质量份的氟化钙混合，用50目筛过筛三遍，将筛下物加入多羟基碳聚合物的酒精溶液中混合均匀，用20目筛造粒；造粒好的粒子在50～70℃烘干8h，晾至室温后过16目筛，筛下物为无硫耐高温点火药合格品。
本发明的有益效果是：无硫耐高温点火药作为黑火药的改性药剂，其性能稳定可靠，点火过程输出压力与压力峰值时间满足机载某类元件的要求，可耐受250℃高温，环境适应性良好，燃烧产物不含可溶性硫酸盐，固体残渣少，减少了对武器系统的烧蚀和周围环境的污染；燃烧反应吸热初始温度低，放热速度快，有效点火压力持续时间长，适用于高速旋转、高空系统的点火。
附图说明
图1是本发明无硫耐高温点火药的测试结果示意图；
图2是实施实例的试验结果图。
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。
本发明对C/KNO3型点火药配方进行改进，得到了一种无硫耐高温点火药，能够满足机载某类元件的输出特性和燃烧特性要求。
本发明在点火药的混制过程中加入足够量的多羟基碳氢聚合物粘结剂(分解温度400℃以上)，将多孔的木炭粉表面包覆起来，表面隔绝空气之后，木炭粉可达到耐250℃高温的技术要求，克服了木炭粉闪燃点低的缺点(除木炭粉外，配方中其余组份分解温度均大于250℃)。
在点火药的配方设计过程中，为了提高反应速度，加入硼粉；为了在稳定峰值压力的同时，降低点火药的燃烧时间，并进一步提高点火药的时间精度，加入氟化钙。
本发明是一种无硫耐高温点火药，其包括如下组分：
氧化剂：硝酸钾60～70质量份；
可燃剂：木炭粉30～40质量份；
添加剂：硼粉4～8质量份；氟化钙：2～5质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2～8质量份。
使用时，将各组分干混，再加入粘合剂进行湿混造粒烘干，压装于机载某类元件中。
无硫耐高温点火药的制备方法：
(1)原材料处理：
氧化剂：水分含量不大于0.1％，过100目筛，筛下物用于称量；
可燃剂：过200目筛，筛下物用于称量；
添加剂：过360目筛，筛下物用于称量；
粘合剂：多羟基碳聚合物树脂配制成4％～10％的酒精溶液。
(2)按配方比例称量各组分。
(3)将称量好的各组分(除粘合剂外)干混合，用50目筛过筛三遍；把药剂倒入容器里，再加入粘合剂及酒精搅拌，使各组分混合均匀，用20目筛造粒；造粒好的粒子在50℃～70℃烘干8h，晾至室温过16目筛，筛下物为无硫耐高温点火药合格品。
(4)将无硫耐高温点火药压入机载某类元件中。
实例1
(1)配方
氧化剂：硝酸钾65质量份；
可燃剂：木炭粉35质量份；
添加剂：硼粉0质量份；氟化钙0质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2质量份；
(2)生产方法与上文记载相同。
试验结果：见表1。
表1实例1试验结果
实例2
(1)配方
氧化剂：硝酸钾50质量份；
可燃剂：木炭粉50质量份；
添加剂：硼粉0质量份；氟化钙2质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2质量份；
(2)生产方法与上文记载相同。
试验结果：见表2。
表2实例2试验结果
实例3
(1)配方
氧化剂：硝酸钾50质量份；
可燃剂：木炭粉50质量份；
添加剂：硼粉3质量份；氟化钙0质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2质量份；
(2)生产方法与上文记载相同。
试验结果：见表3。
表3实例3试验结果
实例4
(1)配方
氧化剂：硝酸钾65质量份；
可燃剂：木炭粉35质量份；
添加剂：硼粉6质量份；氟化钙1质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2质量份；
(2)生产方法与上文记载相同。
试验结果：见表4。
表4实例4试验结果
实例5
(1)配方
氧化剂：硝酸钾65质量份；
可燃剂：木炭粉35质量份；
添加剂：硼粉8质量份；氟化钙3质量份；
粘合剂：多羟基碳聚合物2质量份；
(2)生产方法与上文记载相同。
试验结果见表5。
表5实例5试验结果
将以上五个实例混制五个小样压装于机载某类元件内平行进行试验,
结果见图2。
由试验结果可看出，实例5效果优良。
按实例5混制的点火药装入机载某类元件中，共100个，放入恒温250℃～255℃烘箱中，按相关规定，每10min中记录一次温度，每1h取出20个，5h取完，全部产品均无自燃现象，同时，将元件接入规定的密闭爆发器内进行性能试验，均可靠作用，输出特性满足技术指标要求。

Claims (2)

1.一种无硫耐高温点火药，其特征在于：组分包括60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉、2～5质量份的氟化钙和2～8质量份的多羟基碳聚合物。
2.一种权利要求1所述无硫耐高温点火药的制备方法，其特征在于包括下述步骤：
(1)硝酸钾脱水至水分含量不大于0.1％，过100目筛，筛下物用于称量；木炭粉过200目筛，筛下物用于称量；硼粉和氟化钙过360目筛，筛下物用于称量；
(2)称量60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉、2～5质量份的氟化钙和2～8质量份的多羟基碳聚合物；
(3)将多羟基碳聚合物配制成质量浓度为4～10％的酒精溶液；将60～70质量份的硝酸钾、30～40质量份的木炭粉、4～8质量份的硼粉和2～5质量份的氟化钙混合，用50目筛过筛三遍，将筛下物加入多羟基碳聚合物的酒精溶液中混合均匀，用20目筛造粒；造粒好的粒子在50～70℃烘干8h，晾至室温后过16目筛，筛下物为无硫耐高温点火药合格品。
CN201811315999.3A 2018-11-07 2018-11-07 一种无硫耐高温点火药及其制备方法 Pending CN109320388A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811315999.3A CN109320388A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 一种无硫耐高温点火药及其制备方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811315999.3A CN109320388A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 一种无硫耐高温点火药及其制备方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN109320388A true CN109320388A (zh) 2019-02-12

Family

ID=65260162

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811315999.3A Pending CN109320388A (zh) 2018-11-07 2018-11-07 一种无硫耐高温点火药及其制备方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109320388A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113185374A (zh) * 2021-05-20 2021-07-30 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种硼/硝酸钾系点火药及其制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030145924A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-07 Greg Carter Pyrotechnic thermite composition
CN104262070A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 雅化集团绵阳实业有限公司 一种长秒量延期药及其生产方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030145924A1 (en) * 2002-02-05 2003-08-07 Greg Carter Pyrotechnic thermite composition
CN104262070A (zh) * 2014-09-28 2015-01-07 雅化集团绵阳实业有限公司 一种长秒量延期药及其生产方法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113185374A (zh) * 2021-05-20 2021-07-30 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种硼/硝酸钾系点火药及其制备方法
CN113185374B (zh) * 2021-05-20 2022-05-17 中国工程物理研究院化工材料研究所 一种硼/硝酸钾系点火药及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Yahaya et al. Development of rice husk briquettes for use as fuel
CN108516917A (zh) 一种安全无硫型烟花开爆药、发射药及其制备方法
CN109956843A (zh) 一种无烟发射药及其制备方法
CN103666620A (zh) 一种成型性好的生物质燃料
CN105481618A (zh) 一种无硫烟花发射药及其制备方法
CN109836300A (zh) 一种高热安定性pbx炸药及其制备方法
CN110981657A (zh) 一种抗静电无烟无硫爆竹硝药剂及其制备方法
CN109320388A (zh) 一种无硫耐高温点火药及其制备方法
US5320691A (en) Charcoal-free black powder type granules and method of production
CN113582793A (zh) 一种碳纳米管微烟火药组合物及其生产方法
Adam et al. Processing and characterisation of charcoal briquettes made from waste rice straw as a renewable energy alternative
CN102219623A (zh) 一种烟花爆竹用无烟、快速引线药剂
Chavalparit et al. Production of pelletized fuel from biodiesel-production wastes: oil palm fronds and crude glycerin
CN106744948B (zh) 一种高着火点颗粒活性炭及其制备方法
CN108251180A (zh) 新型生物质固化成型燃料颗粒及其制备方法
CN108753401A (zh) 一种棉花秸秆生物质燃料
CN110776968A (zh) 一种生物质复合燃料
CN104673418B (zh) 一种用于烟叶烘烤的生物质型煤及制备方法
CN103361142A (zh) 煤泥与生物质复合型煤及其制作方法
CN104591933A (zh) 一种用于制备无硫微烟环保发射药的改性碳素粉
CN105349204A (zh) 一种含改性桉树皮的生物质型煤
CN105349198A (zh) 一种含改性桉树皮的环保生物质型煤
CN105349202A (zh) 一种利用改性桉树皮制作的生物质型煤
CN105331413A (zh) 一种采用改性桉树皮制作的生物质型煤
CN107903976A (zh) 一种生物质固体燃料

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190212

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication