CZ26973U1 - Labeled pyrotechnic mix - Google Patents
Labeled pyrotechnic mix Download PDFInfo
- Publication number
- CZ26973U1 CZ26973U1 CZ2014-29367U CZ201429367U CZ26973U1 CZ 26973 U1 CZ26973 U1 CZ 26973U1 CZ 201429367 U CZ201429367 U CZ 201429367U CZ 26973 U1 CZ26973 U1 CZ 26973U1
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- mixture
- pyrotechnic
- labeled
- explosives
- lanthanide
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 62
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 42
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 22
- 229910000311 lanthanide oxide Inorganic materials 0.000 claims description 10
- JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N phencyclidine Chemical compound C1CCCCN1C1(C=2C=CC=CC=2)CCCCC1 JTJMJGYZQZDUJJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 239000002760 rocket fuel Substances 0.000 claims description 6
- 150000002602 lanthanoids Chemical group 0.000 description 12
- 238000004880 explosion Methods 0.000 description 11
- 229910052747 lanthanoid Inorganic materials 0.000 description 11
- 238000002372 labelling Methods 0.000 description 9
- 239000003550 marker Substances 0.000 description 9
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 8
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 7
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 6
- 238000003947 neutron activation analysis Methods 0.000 description 6
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 5
- DDTVVMRZNVIVQM-UHFFFAOYSA-N 2-(1-azabicyclo[2.2.2]octan-3-yloxy)-1-cyclopentyl-1-phenylethanol;hydrochloride Chemical compound Cl.C1N(CC2)CCC2C1OCC(O)(C=1C=CC=CC=1)C1CCCC1 DDTVVMRZNVIVQM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N butadiene-styrene rubber Chemical compound C=CC=C.C=CC1=CC=CC=C1 MTAZNLWOLGHBHU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 4
- MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N lanthanum(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[La+3].[La+3] MRELNEQAGSRDBK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000002480 mineral oil Substances 0.000 description 4
- 235000010446 mineral oil Nutrition 0.000 description 4
- 239000004033 plastic Substances 0.000 description 4
- 229920003023 plastic Polymers 0.000 description 4
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 3
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 3
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- 229910001954 samarium oxide Inorganic materials 0.000 description 3
- 229940075630 samarium oxide Drugs 0.000 description 3
- FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N samarium(iii) oxide Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Sm+3].[Sm+3] FKTOIHSPIPYAPE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000969 carrier Substances 0.000 description 2
- 238000001095 inductively coupled plasma mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 2
- XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 1,3,5-trinitro-1,3,5-triazinane Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 XTFIVUDBNACUBN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 3-bromo-3,3-difluoroprop-1-ene Chemical compound FC(F)(Br)C=C GDDNTTHUKVNJRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M Acrylate Chemical compound [O-]C(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N Ammonium chloride Substances [NH4+].[Cl-] NLXLAEXVIDQMFP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N Ammonium hydroxide Chemical compound [NH4+].[OH-] VHUUQVKOLVNVRT-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052684 Cerium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052692 Dysprosium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052691 Erbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052693 Europium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052688 Gadolinium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052689 Holmium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004640 Melamine resin Substances 0.000 description 1
- 229920000877 Melamine resin Polymers 0.000 description 1
- 229910052779 Neodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000005062 Polybutadiene Substances 0.000 description 1
- 229910052777 Praseodymium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052772 Samarium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052771 Terbium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052775 Thulium Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000000441 X-ray spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N ammonia Natural products N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 235000011114 ammonium hydroxide Nutrition 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N cerium Chemical compound [Ce] GWXLDORMOJMVQZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N dysprosium atom Chemical compound [Dy] KBQHZAAAGSGFKK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N erbium Chemical compound [Er] UYAHIZSMUZPPFV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N europium atom Chemical compound [Eu] OGPBJKLSAFTDLK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001940 europium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
- AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N europium(3+);oxygen(2-) Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Eu+3].[Eu+3] AEBZCFFCDTZXHP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 description 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 1
- UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N gadolinium atom Chemical compound [Gd] UIWYJDYFSGRHKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N holmium atom Chemical compound [Ho] KJZYNXUDTRRSPN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010348 incorporation Methods 0.000 description 1
- 229910052746 lanthanum Inorganic materials 0.000 description 1
- FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N lanthanum atom Chemical compound [La] FZLIPJUXYLNCLC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N lutetium atom Chemical compound [Lu] OHSVLFRHMCKCQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002521 macromolecule Polymers 0.000 description 1
- 230000001404 mediated effect Effects 0.000 description 1
- QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N neodymium atom Chemical compound [Nd] QEFYFXOXNSNQGX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000053 physical method Methods 0.000 description 1
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N praseodymium atom Chemical compound [Pr] PUDIUYLPXJFUGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 1
- 229910052761 rare earth metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N samarium atom Chemical compound [Sm] KZUNJOHGWZRPMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 239000002356 single layer Substances 0.000 description 1
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 1
- 238000010183 spectrum analysis Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 239000000725 suspension Substances 0.000 description 1
- GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N terbium atom Chemical compound [Tb] GZCRRIHWUXGPOV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000002076 thermal analysis method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
Description
Oblast technikyTechnical field
Technické řešení se týká pyrotechnických směsí obsahujících směsi oxidů a/nebo směsné oxidy prvků skupiny lanthanoidů.The invention relates to pyrotechnic compositions comprising mixtures of oxides and / or mixed oxides of elements of the lanthanide group.
Dosavadní stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION
Pro chemické značení výbušnin se v dnešní době používají různá aditiva pro usnadnění identifikace a detekce výbušnin. Dosavadní značící techniky jsou založeny na začlenění různých kódovaných částic přidávaných do výbušniny během výroby. Myšlenka kódovaných částic je založena na použití mnohovrstvých systémů, ve kterých je každá vrstva specifická pro konkrétní typ a výrobce. Při používání těchto systémů se vychází z předpokladu, že po detonaci zůstanou některé značkovací vrstevnaté částice neporušeny a lze je tedy posléze dekódovat a identifikovat tak původ výbušniny. To je složité a drahé. V současné době dále úplně chybí možnost použití obdobného typu značkovače pro raketová paliva.Various additives are nowadays used for chemical labeling of explosives to facilitate the identification and detection of explosives. The prior art marking techniques are based on the incorporation of various coded particles added to the explosive during manufacture. The idea of the coded particles is based on the use of multilayer systems in which each layer is specific for a particular type and manufacturer. The use of these systems is based on the assumption that, after detonation, some of the marking layered particles remain intact and can then be decoded to identify the origin of the explosive. This is complicated and expensive. At present, the possibility of using a similar type of rocket fuel marker is completely missing.
Ve Švýcarsku je značení výbušnin povinné ze zákona od roku 1983. Existují následující typy částicových značkovačů [US 4 053 433 (1977); US 4 390 452 (1983); Yinon, J.: Forensic and Environmental Detection of Explosives. Wiley, U.S.A., 1999; Committee on Marking, Rendering Inert, and Licensing of Explosive Materials, National Research Council: Containing the Threat from Illegal Bombings: An Integrated National Stratégy for Marking, Tagging, Rendering Inert, and Licensing Explosives and Their Precursors. National Academies Press, U.S.A., 1998; US 7 204 421 (2007); Večeřa, M., Prokůpek, L., Svoboda, L., Štancl, M.: Epoxidové kompozice vhodné pro identifikační tělíska výbušnin. Ve sborníku POLYMERY 2010. Praha: Ustav makromolekulám! chemie AV ČR, 2010. s. 60 až 62; Večeřa, M., Prokůpek, L., Štancl, M.: Reaktoplasty používané pro identifikační tělíska výbušin. Ve sborníku APROCHEM 2012. Praha: PCHE - PetroCHemEng, 2012. s. 557 až 562; Prokůpek, L., Večeřa, M., Adámková, R.: Epoxykyanátové pryskyřice jako nosiče pro identifikační tělíska. Ve sborníku APROCHEM 2012. Praha: PCHE - PetroCHemEng, 2012. s. 542 až 547]:In Switzerland, the marking of explosives has been mandatory by law since 1983. The following types of particle markers exist [US 4,053,433 (1977); U.S. Pat. No. 4,390,452 (1983); Yinon, J .: Forensic and Environmental Detection of Explosives. Wiley, U.S.A., 1999; Committee on Marking, Rendering Inert, and Licensing of Explosive Materials, National Research Council: Containing the Threat from Illegal Bombings: An Integrated National Strategy for Marking, Tagging, Rendering Inert, and Licensing Explosives and Their Precursors. National Academies Press, U.S.A. 1998; US 7,204,421 (2007); Večeřa, M., Prokůpek, L., Svoboda, L., Stancl, M .: Epoxy Compositions Suitable for Identification Bodies of Explosives. In POLYMERY 2010. Proceedings: Prague: Institute of Macromolecules! chemistry AS CR, 2010. pp. 60 to 62; Večeřa, M., Prokůpek, L., Štancl, M .: Thermosetting plastics used for identification bodies of explosives. In the APROCHEM 2012 Proceedings. Prague: PCHE - PetroCHemEng, 2012. pp. 557 to 562; Prokůpek, L., Večeřa, M., Adámková, R .: Epoxycyanate Resins as Carriers for Identification Bodies. In the Proceedings of APROCHEM 2012. Prague: PCHE - PetroCHemEng, 2012. pp. 542 to 547]:
- Explotracer® jsou částice ve formě granulátu s velikostí 200 až 800 pm s fluorescenčními pigmenty a feromagnetickými látkami připravené tak, aby byly magnetické. Dodáním lanthanoidů do jedné vrstvy v těchto částicích je umožněna dodatečná analytická identifikace a magnetická část značkovače umožňuje separaci částic značkovače ze strusky pomocí magnetů. Množství značkovače Explotracer® ve výbušninách se obvykle pohybuje okolo 0,1 % hmotnostně. Kódové označení částice je založeno na složení různých komponentů těchto částic - tj. polymeru, fluorescenčního pigmentu, prvků vzácných zemin a dalších látek. Proto je takto možné dosáhnout přibližně 10 000 značících kombinací.- Explotracer® are granular particles of 200 to 800 µm in size with fluorescent pigments and ferromagnetic substances prepared to be magnetic. By adding lanthanides to a single layer in these particles, additional analytical identification is possible and the magnetic portion of the marker allows the separation of the marker particles from the slag by means of magnets. The amount of Explotracer® in explosives is usually about 0.1% by weight. Particle code designation is based on the composition of various components of these particles - ie, polymer, fluorescent pigment, rare earth elements and other substances. Therefore, it is possible to achieve approximately 10,000 labeling combinations.
- ICPM® [Večeřa, M., Prokůpek, L., Svoboda, L., Štancl, M.: Epoxidové kompozice vhodné pro identifikační tělíska výbušnin. Ve sborníku POLYMERY 2010. Praha: Ústav makromolekulámí chemie AV ČR, 2010. s. 60 až 62; Večeřa, M., Prokůpek, L., Štancl, M.: Reaktoplasty používané pro identifikační tělíska výbušin. Ve sborníku APROCHEM 2012. Praha: PCHE - PetroCHemEng, 2012. s. 557 až 562; Prokůpek, L., Večeřa, M., Adámková, R.: Epoxykyanátové pryskyřice jako nosiče pro identifikační tělíska. Ve sborníku APROCHEM 2012. Praha: PCHE - PetroCHemEng, 2012. s. 542 až 547] jsou podobné částice jako Explotracer®, ale v tomto případě se jedná o ploché částice o velikosti okolo 500 pm a koncentraci ve výbušnině mezi 0,035 až 0,1 % hmotn.- ICPM® [Večeřa, M., Prokůpek, L., Svoboda, L., Stancl, M .: Epoxy Compositions Suitable for Identification Bodies of Explosives. In the conference proceedings POLYMERY 2010. Prague: Institute of Macromolecular Chemistry AS CR, 2010. pp. 60 to 62; Večeřa, M., Prokůpek, L., Štancl, M .: Thermosetting plastics used for identification bodies of explosives. In the APROCHEM 2012 Proceedings. Prague: PCHE - PetroCHemEng, 2012. pp. 557 to 562; Prokůpek, L., Večeřa, M., Adámková, R .: Epoxycyanate Resins as Carriers for Identification Bodies. In APROCHEM 2012 Proceedings. Prague: PCHE - PetroCHemEng, 2012. pp. 542 to 547] are similar particles to Explotracer®, but in this case they are flat particles of about 500 µm and explosive concentration between 0.035 to 0.1 % wt.
- Microtaggant® je značkovač na bázi plátků melaminové pryskyřice s průměrem 800 pm. Princip značení spočívá v kódové kombinaci zprostředkované 9 barevnými vrstvami v částici, které mohou být rozlišeny po 40 až 100 násobném zvětšení a střídáním barevných vrstev je tedy možné vytvořit několik stovek až tisíc kombinací kódu. Koncentrace značkovače ve výbušnině je mezi 0,025 až 0,1 % hmotn.- Microtaggant® is a 800 µm melamine resin slicer. The principle of marking consists in a code combination mediated by 9 color layers in a particle, which can be distinguished after a magnification of 40 to 100 times, and thus it is possible to create several hundreds to thousands of code combinations by alternating the color layers. The concentration of the marker in the explosive is between 0.025 and 0.1% by weight.
- 1 CZ 26973 Ul- 1 CZ 26973 Ul
Pro všechny tyto značící substance existují nejrůznější fyzikální metody pro jejich identifikaci v závislosti na jejich fyzikálně chemických vlastnostech - např. UV spektrální analýza (pro fluorescenční pigment), termální analýza, mikroskopické metody a spektroskopie rentgenových paprsků.For all these labeling substances there are various physical methods for their identification depending on their physicochemical properties - eg UV spectral analysis (for fluorescent pigment), thermal analysis, microscopic methods and X-ray spectroscopy.
Výrobci výbušnin se však důrazně staví proti používání značkovačů jako je např. Microtaggant® v komerčních výbušninách. Důvody pro to vycházejí ze základních bezpečnostních a nákladověziskových analýz. Vnesením cizorodé částice nezanedbatelného rozměru do výbušniny vyvstávají závažné otázky ohledně chování takové směsi a její bezpečnosti. Navíc, existují pouze minimální přínosy pocházející z přidávání těchto značkovačů, neboť finanční náklady při používání programu typu Microtaggant® jsou nezanedbatelné.However, explosives manufacturers strongly oppose the use of markers such as Microtaggant® in commercial explosives. The reasons for this are based on basic safety and cost-benefit analyzes. The introduction of a foreign particle of considerable size into the explosive raises serious questions about the behavior and safety of such a mixture. In addition, there are only minimal benefits from adding these markers, since the cost of using the Microtaggant® program is not negligible.
Další nevýhodou zmíněných typů značkovačů je fakt, že nejsou univerzálně použitelné, zejména v případě raketových paliv. U raketových paliv není možné použít složité značkovače založené na velkých částicích s definovanou vnitřní strukturou, neboť tyto by byly zničeny během hoření, na rozdíl od výbušnin, kde jsou značkovače vystaveny vysokým teplotám hoření pouze po dobu několika milisekund a z tohoto důvodu vydrží nezničeny. V návaznosti na to, žádné větší pevné částice by neměly zůstat v plynných spalinách raketového motoru, protože by to mohlo vest k mechanickému poničení trysek raket (výtoková rychlost spalin pro většinu raketových motorů na tuhé pohonné hmoty je typicky vysoce nadzvuková).Another disadvantage of these types of markers is that they are not universally applicable, especially in the case of rocket fuels. For rocket fuels, complex particle-based markers with a defined internal structure cannot be used, as they would be destroyed during combustion, unlike explosives, where markers are exposed to high combustion temperatures for only a few milliseconds and will therefore remain undamaged. Consequently, no larger solid particles should remain in the gaseous flue gas of the rocket engine, as this could lead to mechanical destruction of the rocket nozzles (the flue gas discharge velocity for most solid rocket engines is typically highly supersonic).
Podstata technického řešeníThe essence of the technical solution
Předmětem předkládaného technického řešení je značená pyrotechnická směs, která obsahuje pyrotechnickou směs, s výhodou vybranou ze skupiny zahrnující výbušninu a raketové palivo, a 0,05 až 0,5 % hmotn. směsi alespoň dvou oxidů lanthanoidů nebo alespoň jednoho směsného oxidu lanthanoidů nebo jejich kombinace, vztaženo na hmotnost pyrotechnické směsi. Částice oxidů nebo směsných oxidů lanthanoidů mají s výhodou střední velikost pod 1 mikrometr.The subject of the present invention is a labeled pyrotechnic composition comprising a pyrotechnic composition, preferably selected from the group consisting of an explosive and a rocket fuel, and 0.05 to 0.5 wt. mixtures of at least two lanthanide oxides or at least one mixed lanthanide oxide or a combination thereof, based on the weight of the pyrotechnic mixture. The lanthanide oxide or mixed oxide particles preferably have an average particle size below 1 micron.
Technické řešení spočívá v použití směsných oxidů lanthanoidů homogenně přidaných v malých množstvích do pyrotechnických směsí, nejlépe v průběhu výrobního procesu, pro značení těchto pyrotechnických směsí. Rozdílné kvalitativní a kvantitativní složení směsí oxidů lanthanoidů může být specifické pro každý typ pyrotechnické směsi, např. výbušniny nebo raketového paliva. Při použití směsi 2 až 14 oxidů 14 prvků (lanthan, cer, praseodym, neodym, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium) a nejmenšího kroku v kvantitativním složení 10 % hmotn. je k dispozici teoreticky 1013 možných kombinací.The technical solution consists in using mixed lanthanide oxides homogeneously added in small amounts to the pyrotechnic compositions, preferably during the manufacturing process, to label these pyrotechnic compositions. The different qualitative and quantitative composition of lanthanide oxide mixtures may be specific to each type of pyrotechnic mixture, eg explosive or rocket fuel. Using a mixture of 2 to 14 oxides of 14 elements (lanthanum, cerium, praseodymium, neodymium, samarium, europium, gadolinium, terbium, dysprosium, holmium, erbium, thulium, yterbium, lutecium) and the smallest step in a quantitative composition of 10 wt. theoretically there are 10 13 possible combinations.
Pyrotechnickými směsmi jsou míněny známé pyrotechnické směsi, například výbušniny či raketová paliva. Jejich složení je odborníkovi v oboru dobře známo.By pyrotechnic mixtures is meant known pyrotechnic mixtures, for example explosives or rocket fuels. Their composition is well known to those skilled in the art.
Výhoda přidávání oxidů lanthanoidů jako značkovačů je ta, že jsou universální i pro použití v raketových palivech, pro která dosud nebyl zaveden efektivní způsob značení - částicové značící systémy jsou zde nepoužitelné kvůli abrazi trysky a termické degradaci při hoření paliva. Homogenní značkovače podle předkládaného technického řešení nemají ani další nevýhody dnes užívaných částicových značkovačů pro výbušniny (nákladnost, obtížná dohledatelnost částic). Existují zde možnosti rozpoznání výrobce nejen z nepoužité části motoru (v tom případě na něm může být např. vyraženo výrobní číslo), ale také z úlomku motoru nebo z ohořelin v prostředí v místě zážehu. V případě trhavin i raketových paliv může být obsah lanthanoidů určen ze stěrů prostředí bez nutnosti často problematického dohledávání značkovacích tělísek například pomocí instrumentální neutronové aktivační analýzy (INAA) a hmotnostní spektrometrie s indukčně vázaným plazmatem (ICP-MS) na základě specifických poměrů obsažených oxidů lanthanoidů.The advantage of adding lanthanide oxides as markers is that they are universal even for use in rocket fuels for which an effective marking method has not been established yet - particle marking systems are unusable here due to nozzle abrasion and thermal degradation during fuel combustion. The homogeneous markers according to the present invention do not have the further disadvantages of the particle markers used today for explosives (costly, difficult to trace particles). There is a possibility of recognizing the manufacturer not only from the unused part of the engine (in which case, for example, the serial number may be stamped on it), but also from a fragment of the engine or burnt burners in the ignition location. In the case of both explosives and rocket fuels, the lanthanide content can be determined from swabs without the often problematic tracing of marker bodies using, for example, instrumental neutron activation analysis (INAA) and inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) based on specific proportions of lanthanide oxides present.
Výhoda směsi lanthanoidů v homogenní značící směsi je ta, že nekatalyzují ani nijak neinhibují spalovací proces a jsou si chemickým chováním vzájemně velice blízké, tudíž jsou inertní a jejich chování neovlivňuje vlastní složení směsí, které tvoří základ pro kódování.The advantage of a mixture of lanthanides in a homogeneous labeling mixture is that they do not catalyze or in any way inhibit the combustion process and are very closely related to each other by chemical behavior, thus being inert and their behavior does not affect the actual composition of the mixtures which form the basis for coding.
-2CZ 26973 Ul-2EN 26973 Ul
Příklady provedeníExamples
Příklad 1Example 1
Vybrané lanthanoidy ve formě oxidů (cca 3 g) jsou rozpouštěny za stálého míchání při pokojové teplotě ve směsi koncentrované kyseliny chlorovodíkové (150 ml, 1,77 mol) a vody (150 ml) po dobu 3 dnů. Poté, za chlazení, je přilita k tomuto roztoku směs 23% vodného roztoku amoniaku (206 ml, 2,50 mol) a vody (200 ml). Získaná suspenze je krátce zahřáta k bodu varu, zfiltrována přes ťritu S3 a promyta vodou. Sraženina je vysušena nejprve pri teplotě 110°C a poté při 250 °C. Po vysušení byl značkovač namlet na velikost pod 1 mikrometr (střední velikost částic 500 nanometrů).Selected lanthanides in the form of oxides (ca. 3 g) are dissolved under stirring at room temperature in a mixture of concentrated hydrochloric acid (150 ml, 1.77 mol) and water (150 ml) for 3 days. Then, with cooling, a mixture of 23% aqueous ammonia solution (206 mL, 2.50 mol) and water (200 mL) is added to this solution. The resulting suspension is briefly heated to boiling point, filtered through S 3 and washed with water. The precipitate is dried first at 110 ° C and then at 250 ° C. After drying, the marker was ground to a size below 1 micron (mean particle size 500 nanometers).
i o Složení jednotlivých značkovačů je uvedeno v Tabulce 1.The composition of each marker is shown in Table 1.
Tabulka 1 - Připravená složení lanthanoidových značkovačů (% hmotn. příslušných lanthanoidů)Table 1 - Prepared lanthanide marker compositions (% by weight of relevant lanthanides)
Příklad 2Example 2
Byla použita značící směs č. 1 (z 0,305 g oxidu lanthanitého a 2,681 g oxidu holmitého). 50 gramů komerčně vyráběné plastické trhaviny obsahující 5 % butadien-styrenového kaučuku, 9 % hmotn. minerálního oleje a 86 % hmotn. pentritu bylo smícháno s 0,5 % hmotn. značící směsi 1 v průběhu hnětení směsi v malaxéru a následně byla směs přivedena k explozi. Odběr stěrů po explozi byl proveden křížem metanolem vlhčenou buničinou přes epicentrum ze železného plátu, na kterém proběhla řízená exploze. Tyto vzorky byly analyzovány instrumentální neutronovou aktivační analýzou (INAA) a výsledky analýzy jsou shrnuty v Tabulce 2.Labeling mixture No. 1 was used (from 0.305 g lanthanum oxide and 2.681 g holmitum oxide). 50 grams of a commercially produced plastic explosive containing 5% butadiene-styrene rubber, 9 wt. % mineral oil and 86 wt. pentrite was mixed with 0.5 wt. 1 during the kneading of the mixture in the malaxer, and the mixture was then exploded. The swabs collected after the explosion were cross-linked with methanol-moistened pulp through an iron plate epicenter on which a controlled explosion occurred. These samples were analyzed by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and the results of the analysis are summarized in Table 2.
Příklad 3Example 3
Byla použita značící směs č. 2 připravená podle Příkladu 1 (z 1,951 g oxidu lanthanitého, 0,477 g oxidu holmitého a 0,603 g oxidu samaritého). 50 gramů komerčně vyráběné plastické trhaviny obsahující 5 % hmotn. butadien-styrenového kaučuku, 9 % hmotn. minerálního oleje a 86 % hmotn. pentritu bylo smícháno s 0,5 % hmotn. značící směsi 2 v průběhu hnětení směsi v malaxéru a následně byla směs přivedena k explozi. Odběr stěrů po explozi byl proveden křížem metanolem vlhčenou buničinou přes epicentrum ze železného plátu, na kterém proběhla řízená exploze. Tyto vzorky byly analyzovány instrumentální neutronovou aktivační analýzou (INAA) a výsledky analýzy j sou shrnuty v Tabulce 2.Labeling mixture No. 2 prepared according to Example 1 (from 1.951 g lanthanum oxide, 0.477 g holmitum oxide and 0.603 g samarium oxide) was used. 50 grams of a commercially produced plastic explosive containing 5 wt. % butadiene-styrene rubber, 9 wt. % mineral oil and 86 wt. pentrite was mixed with 0.5 wt. Marking mixture 2 during kneading of the mixture in the malaxer and then the mixture was brought to an explosion. The swabs collected after the explosion were cross-linked with methanol-moistened pulp through an iron plate epicenter on which a controlled explosion occurred. These samples were analyzed by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and the results of the analysis are summarized in Table 2.
Příklad 4Example 4
Byla použita značící směs č. 3 připravená podle Příkladu 1 (z 1,206 g oxidu samaritého, 0,892 g oxidu erbitého a 0,903 g oxidu europitého). 50 gramů komerčně vyráběné plastické trhaviny obsahující 5 % hmotn. butadien-styrenového kaučuku, 9 % hmotn. minerálního oleje a 86 % hmotn. pentritu bylo smícháno s 0,5 % hmotn. značící směsi 3 v průběhu hnětení směsi v malaxéru a následně byla směs přivedena k explozi. Odběr stěrů po explozi byl proveden křížem metanolem vlhčenou buničinou přes epicentrum ze železného plátu, na kterém proběhla řízená exploze. Tyto vzorky byly analyzovány instrumentální neutronovou aktivační analýzou (INAA) a výsledky analýzy jsou shrnuty v Tabulce 2.Labeling mixture No. 3 prepared according to Example 1 was used (from 1.206 g samarium oxide, 0.892 g erbitium oxide and 0.903 g europium oxide). 50 grams of a commercially produced plastic explosive containing 5 wt. % butadiene-styrene rubber, 9 wt. % mineral oil and 86 wt. pentrite was mixed with 0.5 wt. Marking mixture 3 during the kneading of the mixture in the malaxer, and the mixture was then exploded. The swabs collected after the explosion were cross-linked with methanol-moistened pulp through an iron plate epicenter on which a controlled explosion occurred. These samples were analyzed by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and the results of the analysis are summarized in Table 2.
-3CZ 26973 U1-3GB 26973 U1
Příklad 5Example 5
Byla použita značící směs č. 4 připravená podle Příkladu 1 (z 2,111 g oxidu samaritého a 0,892 g oxidu erbitého). 50 gramů komerčně vyráběné plastické trhaviny obsahující 5 % hmotn. butadien-styrenového kaučuku, 9 % hmotn. minerálního oleje a 86 % hmotn. pentritu bylo smícháno s 0,5 % hmotn. značící směsi 4 v průběhu hnětení směsi v malaxéru a následně byla směs přivedena k explozi. Odběr stěrů po explozi byl proveden křížem metanolem vlhčenou buničinou přes epicentrum ze železného plátu, na kterém proběhla řízená exploze. Tyto vzorky byly analyzovány instrumentální neutronovou aktivační analýzou (INAA) a výsledky analýzy jsou shrnuty v Tabulce 2.Labeling mixture No. 4 prepared according to Example 1 (of 2.111 g of Samarium oxide and 0.892 g of Erbitium oxide) was used. 50 grams of a commercially produced plastic explosive containing 5 wt. % butadiene-styrene rubber, 9 wt. % mineral oil and 86 wt. pentrite was mixed with 0.5 wt. Marking mixture 4 during the kneading of the mixture in the malaxer and then the mixture was brought to an explosion. The swabs collected after the explosion were cross-linked with methanol-moistened pulp through an iron plate epicenter on which a controlled explosion occurred. These samples were analyzed by Instrumental Neutron Activation Analysis (INAA) and the results of the analysis are summarized in Table 2.
ío Tabulka 2 - INAA analýza směsí lanthanoidových značkovačůTable 2 - INAA analysis of lanthanide marker mixtures
Příklad 6Example 6
Komerčně vyráběná trhavina obsahující 40 % hexogenu, 40 % pentritu, 8 % práškového hliníku a 12 % nevýbušného práškového pojivá (EXPL) a standardní raketové palivo perchlorát-hliníko15 vého typu (TPH, složení 12,04% polybutadienakrylátu, 16,00% práškového hliníku, 70,00% chloristanu amonného, 1,96 % epoxidového vytvrzovače) byly vybrány pro značící experiment. Oba materiály byly označeny směsí č. 2 připravené podle Příkladu 1 v různých koncentracích v materiálu (viz Tabulka 3) a obsah lanthanoidů byl vyhodnocován pomocí instrumentální neutronové aktivační analýzy (INAA) pro různé délky stěrů odebraných po explozi (EXPL) respektive vyhoření standardního testovacího raketového motoru (TPH). Výsledky analýzy jsou shrnuty v Tabulce 4.Commercially produced explosive containing 40% hexogen, 40% pentrite, 8% aluminum powder and 12% explosive powder binder (EXPL) and standard perchlorate-aluminum15 rocket fuel (TPH, 12.04% polybutadiene acrylate, 16.00% aluminum powder) , 70.00% ammonium perchlorate, 1.96% epoxy curing) were selected for the labeling experiment. Both materials were labeled with Mix No. 2 prepared according to Example 1 at various concentrations in the material (see Table 3) and the lanthanide content was evaluated by instrumental neutron activation analysis (INAA) for different EXPL swab lengths and burn-out of standard test rocket. Engine (TPH). The results of the analysis are summarized in Table 4.
-4CZ 26973 Ul-4GB 26973 Ul
Tabulka 3 - Výbušnina (EXPL) a lité raketové palivo perchlorát-hliníkového typu (TPH) označené směsí č. 2Table 3 - Explosive Explosive (EXPL) and Perchlorate-Alloy Type (TPH) Cast Rocket Fuel Mixture No. 2
- 5 CZ 26973 Ul- 5 CZ 26973 Ul
Tabulka 4 - INAA analýza materiálů značené směsí č. 2 - čísla značných materiálů viz Tabulka 3Table 4 - INAA Analysis of Materials Labeled with Mix No. 2 - For material numbers see Table 3
Průmyslová využitelnostIndustrial applicability
Pyrotechnické směsi značené lanthanoidovými značkovači podle předkládaného technického řešení dovolují i z minimálního množství důkazů (např. z ohořelin v prostředí v místě zážehu či výbuchu) zjistit původ pyrotechnické směsi.The pyrotechnic mixtures labeled with lanthanide markers according to the present invention allow even the minimum amount of evidence (eg from burns in the ignition or explosion environment) to determine the origin of the pyrotechnic mixture.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29367U CZ26973U1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Labeled pyrotechnic mix |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29367U CZ26973U1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Labeled pyrotechnic mix |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ26973U1 true CZ26973U1 (en) | 2014-05-26 |
Family
ID=50841505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-29367U CZ26973U1 (en) | 2014-03-25 | 2014-03-25 | Labeled pyrotechnic mix |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ26973U1 (en) |
-
2014
- 2014-03-25 CZ CZ2014-29367U patent/CZ26973U1/en not_active IP Right Cessation
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Vogelsanger | Chemical stability, compatibility and shelf life of explosives | |
| US8641843B2 (en) | Simulant material for primary explosives | |
| Klapec et al. | Interpol review of detection and characterization of explosives and explosives residues 2016-2019 | |
| WO1997043751A1 (en) | Isotopic taggant method and composition | |
| US10988629B2 (en) | Core-shell particle-based security pigment and method for production thereof | |
| Sabatini et al. | High‐Nitrogen‐based pyrotechnics: development of perchlorate‐free green‐light illuminants for military and civilian applications | |
| Sisco et al. | Quantifying the degradation of TNT and RDX in a saline environment with and without UV-exposure | |
| RU2283823C1 (en) | Marking additive for explosive substance, method of preparation thereof, method of determining origin of explosive substance, and device to implement it | |
| Mauricio et al. | Identification of ANFO: Use of luminescent taggants in post-blast residues | |
| WO2005054132A1 (en) | Tagged polymeric materials and methods for their preparation | |
| RU2328481C1 (en) | Method for marking explosive | |
| WO2013123925A1 (en) | Workpiece with marking | |
| CZ26973U1 (en) | Labeled pyrotechnic mix | |
| KR20090094225A (en) | Permanent chemical marker and identification of information in polymers | |
| WO2008138044A1 (en) | Explosive tagging | |
| EP2861682B1 (en) | Composition for marking assets | |
| US4359399A (en) | Taggants with explosive induced magnetic susceptibility | |
| RU2415120C2 (en) | Marked emulsion explosive compound (versions) | |
| US9784723B1 (en) | Systems and methods for providing non-detonatable explosives or explosive stimulant sources | |
| WO1998046544A1 (en) | Encapsulated vapor-detection and identification tags | |
| Seman et al. | Reactive not proactive: explosive identification taggant history and introduction of the nuclear barcode taggant model | |
| RU2355034C2 (en) | Method of security marking security papers, cultural valuables and other objects | |
| Żymankowska-Kumon et al. | Analiza chromatograficzna wybranych produktów rozkładu termicznego mas rdzeniowych wykonanych w technologii cold-box | |
| CN106867536A (en) | The preparation method and applications of the fluorescent material that be can read under flash lamp | |
| RU2639791C1 (en) | Marking additive to explosive, method of its preparation, method for determination of explosive origin |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FG1K | Utility model registered |
Effective date: 20140526 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20170412 |
|
| ND1K | First or second extension of term of utility model |
Effective date: 20200505 |
|
| MK1K | Utility model expired |
Effective date: 20240325 |