CZ252894A3

CZ252894A3 - Pyrotechnic ignition mixture for technically demanding systems and extreme conditions

Info

Publication number: CZ252894A3
Application number: CZ942528A
Authority: CZ
Inventors: Pavel Ing Valenta; Vladimir Ing Gurica; Petr Ing Kuna
Original assignee: Zbrojovka Vsetin Indet
Priority date: 1994-10-13
Filing date: 1994-10-13
Publication date: 1996-04-17
Also published as: CZ284884B6

Description

Pyrotechnická zážehová slož pro technicky náročné iniciační systémy a extrémní podmínky

Oblast techniky

Vynález se týká pyrotechnické zážehové sloze pro systémy vojenské speciální techniky a civilní pyrotechniky v oblasti automobilových bezpečnostních systémů airbagů a utahovačů autanobilových pásů. Tyto systémy jsou aktivovány panocí třaskavých složí, které jsou citlivé na počáteční formy podnětu jako jsou podněty mechanické (tření, nápich, náraz), podněty elektrické (el. jiskra) a podněty tepelné (zvýšená teplota, šleh plamene). Třaskavá slož nesplňuje všechny požadavky kladené na zážeh hlavní pracovní pyrotechnické náplně systému a nezajištuje jeho požadovanou funkci i za extrémních podmínek použití, a proto je požadované funkce dosahováno s použitím zážehových složí, které svýmivýhodnými vlastnostmi přenášejí zážeh na pracovní pyrotechnickou náplň pyrosystému.

Tyto zážehové slože musí mít spolehlivou funkci v prostředí extrémních teplot, vysokých relativních vlhkostí a extrémních vibrací, přičemž je na ně kladen požadavek vysoké chemické stability, bezzávadné funkce a spolehlivosti minimálně po dobu 15 let. Na zážehovou slož je rovněž kladen požadavek schopnosti tepelného samozážehu při zvýšené teplotě, který zamezuje výbuchu pracovní pyrotechnické náplně vystavené zvýšené teplotě.

Dosavadní stav techniky

Na spolehlivou a dokonalou funkci systémů vojenské speciální techniky a civilní pyrotechniky v oblasti autanobilových bezpečnostních systémů airbagů a utahovačů autanobilových pásů má rozhodující vliv konstrukce a technologie zážehové slože, která přenáší, usměrňuje a zesiluje nedostatečný zážehový projev třaskavé slože na pracovní pyrotechnickou náplň pyrosystému a tím zajištuje její požadovanou funkci i za extrémních podmínek použití. Třaskavá slož obaluje odporový drátek, který se po průchodu proudu generovaného piezočidlem při nárazu autonobilu oteplí a uvolněným teplem ji zažehne.

Požadovanou vlastností zážehové slože je citlivost k rea-kčním zplodinám

- 2 třaskavé sloze, přesně definovaná rychlost chemické reakce, rychlost a množství vývinu tepla s definovaným obsahem tuhých částic a plynů ve zplodinách rel akce, které jsou určující pro její zážehové schopnosti. Tyto vlastnosti musí být zachovány i za extrémních vlivů teplot, vlhkostí a vibrací i po expozici při zvýšené teplotě, která simuluje přirozené stárnutí slože a je měřítkem její chemické stability.

Pro dosažení těchto vlastností se používají zážehové slože na bázi černého střelného prachu o složení dusičnan draselný, síra, dřevné uhlí, bezdýmé střelné prachy s obsahem nitrocelulózy a nitroglycerínu a pyrotechnické směsi, kde jako oxidovadel se používá dusičnan, chloristan nebo chlorečnan draselný s hořlavinami jako jsou zirkonium, titan, bór a pojidly jako jsou nitrocelulóza, pryskyřice nebo síra. Tyto slože však nesplňují současně všechny požadované vlastnosti, zvláště požadavek vysoké chemické stability, vlastnost samozážehu při zvýšené teplotě a odolnost k vysoké vlhkosti, vibracím a extrémním teplotám.

Podstata vynálezu

Zážehová slož se schopností samozážehu v oblasti teploty od 245’ C do 255°C, s vysokou chanickou stabilitou ověřovanou tepelnou expozicí na 125’C po dobu 400 hodin, která simuluje přirozené st-árnutí slože a se schopností spolehlivého zážehu hlavní pyrotechnické náplně systémů vojenské speciální techniky a civilní pyrotechniky v oblasti automobilových bezpečnostních systémů airbagů a utahovačů automobilových pásů v extrémních podmínkách, jako je vysoká relativní vlhkost, teplota od -35’ do + 85’C, vysoké vibrace, je dosaženo řešením pyrotechnické zážehové slože pro technicky náročné iniciační systémy a extrémní, podmínky použití na bázi sodné soli kyseliny pikraminové, chloristanu draselného, simíku antimonitého a fluoroelastcmeru VITCNU.

• Zážehová slož s obsahem uvedených kanponent technologicky připravená metodou granulace z roztoku VITONU v těkavém rozpouštědle s následným lisováním ¹ a drcením tablet zajišťuje vysokou citlivost k tepelnému projevu třaskavé slože a optimálním energetickým obsahem v reakčních zplodinách o vysoké tepelné kapacitě zajišťuje všechny požadované vlastnosti kladené na její schopnost zážehu pracovní pyrotechnické náplně uvedených systémů a to i za extrémních podmínek použití.

- 3 Příklady provedeni vynálezu

Pyrotechnická zážehová slož pro technicky náročné iniciační systémy a extrémní podmínky použití je směsí sodné soli kyseliny pikraminové, chloristanu draselného, simíku antimonitého a fluoroelastoneru VITONU B v uvedeném procentovém složení:

Sodná sůl kyseliny pikraminové: 19 % Chloristan draselný: 58 % Sirník antimonitý: 19 % VITON B: 4 %

Uvedená zážehová slož technologicky připravená metodou granulace z roztoku VITCNU B rozpuštěného v acetonu a po vysušení zhutněna lisováním do tablet e

I a rozdrcena na zrna o velikosti 0,2 až 0,8 mm je nalaborovaná do známého konstrukčního uspořádání sguíbu, který je aktivovaný proudovým impulzem přivedeným na odporový drátek obalený třaskavou složí. Třaskavá slož je uvolněným teplem iniciována a přenáší tepelný podnět na zážehovou slož, která zajišťuje zážeh vyví ječe plynu airbagu nebo zážeh pracovní pyroslože utahovačů automobilových pásů i za extrémních podmínek provozu autamohilu jako jsou vibrace, relativní ’ vlhkost a teploty v rozsahu od -35’C do + 85°C.

Příklad naměřených hodnot průběhu tlaku reakčních zplodin uvedené zážehové sloze namáhané teplotou 125°C po dobu 400 hodin a sinusovými vibracemi o parametrech (3,5g, 8 hodin, 6 - 2000 Hz) ve zkušební bombě o obsahu 2 cm³ v závislosti na čase od počátku proudového impulzu přivedeného na odporový drátek squibu při extrémních teplotách je uveden v tabulce č. 1. i

Uvedená zážehová slož má vlastnost samozážehu při teplotě od 245°C do 255’C, který je ověřován zvyšováním teploty sloze s tepelným gradientem 5°C za minutu.

Tabulka č. 1:

Průběh tlaku při teplotě -35‘C γ

	pmax	pyns	t₂bar	₌₌₌S±₌₌₌₌	tpmax
průměr	8,37	6,70	1,50	1,73	2,75
max.	9,1	7,95	1,65	1,92	3,03
min.	7,8	6,12	1,38	1,59	1,80
st.odch.	0,37	0,30	0,08	0,10	0,37

- 4 Tabulka č. 2:

Průběh tlaku při teplotě +85⁸C

	pmax	p^ms	t₂bar	t..„bar 50	tpmax
průměr	9,64	8,34	1,28	1,42	2,93
max.	10,1	9,00	1,38	1,50	3,57
min.	9,0	7,50	1,20	1,32	2,40
st.odch.	0,33	0,52	0,05	0,05	0,34

Použité symboly:

pmax : maximální tlak reakčních zplodin pyns : tlak v 7 ms t^bar : tlak ve 2 barech t_r bar : tlak v 50 barech tpmax : čas v maximálním tlaku

Průmyslová využitelnost:

Pyrotechnickou zážehovou slož pro technicky náročné Iniciační systémy civilní pyrotechniky v oblasti autcmobilových bezpečnostních systémů. S výhodou lze využít její spolehlivé zážehové vlastnosti v konstrukci squibu, určené ho pro zážeh vyví ječe plynu airbagu nebo pro zážeh pracovní pyroslože utahovačů automobilových pásů a to v náročných podmínkách prostředí provozu automobilu, jako je teplota v oblasti od -35’C do 85 °C, maximální relativní vlhkost, vibrace, její vysokou chemickou stabilitu, která je ověřována zkouškou umělého stárnutí při teplotě 125°C po dobu 400 hodin a vlastnost tepelného samozážehu při teplotě od 245’C do 255’C, který zamezuje výbuchu pracovní náplně vyvíječe plynu airbagu nebo utahovače pásů.

QU 7SU- Pfr

Claims

PATENTOV E NÁROKY ♦

1. Pyrotechnická zážehová slož pro technicky náročné iniciační systémy a ex- [ trémní podmínky v automobilových bezpečnostních systémech jako jsou sguiby ' airbagů a utahovačů automobilových pásů, vyznačující se tím, že má vysokou chemickou stabilitu při tepelném namáhání teplotou 125’C po dobu min. 400 hodin, dále má schopnost samozážehu při teplotách od 245’C do 255’C a splňuje podmínky použití v provozních teplotách od -35’C do +85’C při relativní vlhkostí až 100% a vysokých vibracích.
2. Pyrotechnická zážehová slož dle nároku 1 vyznačující se tím, že je určena složením následujících komponent a jejich hmotnostním paněrem vyjádřeným v procentech, tedy sodná sůl kyseliny pikraminové 10 -r 40%, chroristan draselný 30 - 60 %, sirník antimonitý 10 - 30 % a VITON B

1 - 8 %.
3. Pyrotechnická zážehová slož dle bodu 2 v yznačující se tím, že je vyrobena zejména granulací v roztoku fluoroelastcmeru v těkavém rozpouštědle, nebo za sucha metodou hutnění a drcení, případně použitím obou metod.

Pyrotechnická zážehová slož dle bodu 3 v y z n že je vytvořena zejména do tvaru zrn o velikosti tvaru válce o prúněru 3 až 10 nm a výšce od 1 do ačující se tím,