DE2242686A1

DE2242686A1 - POWDERED FLUID

Info

Publication number: DE2242686A1
Application number: DE2242686A
Authority: DE
Inventors: Yves Hippolyte Marie Bertrand; Robert Omer Emmanuel Grebert
Original assignee: Etat Francais
Current assignee: Etat Francais
Priority date: 1971-08-31
Filing date: 1972-08-30
Publication date: 1973-03-22
Also published as: ES406091A1; BR7205980D0; GB1360333A; IT964929B; CA981908A; IE36625B1; NL7211800A; AR195495A1; LU65972A1; FR2151496A5; IL40062A0; NO131592C; BE788258A; IE36625L; IL40062A; NO131592B; DK128676B; ZA725998B; JPS4833008A; CH548348A

Description

Dipl.-!η··% Γ?. !3EETZDipl .-! Η ··% Γ ?. ! 3EETZ

* VlUneliaη 22, * VlUneliaη 22,

550-19-329P 30. 8. 1972550-19-329P August 30, 1972

ETAT FRANCAIS, represente par Ie MinistreETAT FRANCAIS, represente par Ie Ministre

d^fEtat Charge de la Defense Nationaled ^f Budget Charge de la Defense Nationale

Delegation Ministerielle pour l'Armement -Delegation Ministerielle pour l'Armement -

Direction des PoudresDirection des Poudres

Paris (Frankreich)Paris, France)

Pulverförmiger ZündstoffPowdered explosive

Die Erfindung bezieht sich auf neue Zusammensetzungen von pulverförmigen Stoffen, insbesondere zur Verwendung als Zündpulver mit einer höheren Sicherheit und verbesserten mechanischen Eigenschaften, die insbesondere die Formung von Pastillen zulassen.The invention relates to new compositions of powdery substances, in particular for use as Ignition powder with greater safety and improved mechanical properties, especially the molding of Allow lozenges.

Bekannt sind solche pulverförmigen Stoffe aus 35 Gew.-$ Aluminium, 64 Gew.-^ Kaliumperchlorat und 1 Gew.-$ Aluminiumstearat bzw. 41 Gew.-^ Aluminium und 59 Gew.-56 Kaliumperchlorat. Such pulverulent substances made of 35% by weight of aluminum, 64% by weight of potassium perchlorate and 1% by weight of aluminum stearate or 41% by weight of aluminum and 59 % by weight of potassium perchlorate are known.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, solche als Zündmittel geeigneten pulverförmigen Stoffe derart zu ver-The invention is based on the object of making such powdery substances suitable as ignition agents

550-(B 398)-Tp-r (7)550- (B 398) -Tp-r (7)

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ORIGINAL INSPECTEDORIGINAL INSPECTED

bessern, daß eine erhöhte Sicherheit und verbesserte mechanische Eigenschaften erreicht werden_t die insbesondere eine Formgebung von Pastillen au-3 dem Pulver ermöglichen.better that an increased safety and improved mechanical properties are obtained in particular a _t the molding of pastilles 3-au allow the powder.

Gegenstand der Erfindung, womit diese Aufgabe gelöst wird, 1st ein pulverförmiger Stoff, insbesondere zur Verwendung als Zündmittel von festen Propergolen, mit einem metallischen Reduktionsmittel, einem nicht organischen Oxydationsmittel und einen auf einer Fettsäure basierenden Bindemittel, mit dent Kennzeichen, daß der Stoff gewichtsmäßig 20 bis 4O 56 Aluminium und 0,2 bis 12 ^ Zirkonium als metallisches Reduktionsmittel, 39 bis 6k $ Kaliumperchlorat als nicht organisches Oxydationsmittel, 0,5 bis 2 $ Aluminiumstearat als Bindemittel und außerdem ein aus 3 bis 25 Ί° Poly tetrafluoräthylen bestehendes organisches Oxydationsmittel enthält.The object of the invention, with which this object is achieved, is a powdery substance, in particular for use as an ignition agent for solid propellants, with a metallic reducing agent, a non-organic oxidizing agent and a binding agent based on a fatty acid, with the characteristic that the substance is 20% by weight contains up to 4O 56 aluminum and 0.2 to 12 ^ zirconium as a metallic reducing agent, 39 to 6k $ potassium perchlorate as a non-organic oxidizing agent, 0.5 to 2 $ aluminum stearate as a binder and also an organic oxidizing agent consisting of 3 to 25 ° poly tetrafluoroethylene .

Statt des Aluminiumstearats können auch andere Salze von Fettsäuren und Insbesondere die pflanzlichen Öle, wie z. B. das Tristearin als Bindemittel verwendet werden.Instead of the aluminum stearate, other salts can also be used of fatty acids and in particular the vegetable oils, such as. B. the tristearin can be used as a binder.

Das als metallisches Reduktionsmittel verwendete Aluminium 1st vorzugsweise In Form von Schuppen mit einer Teilchengröße zwischen 2 und 5 Mikron.The aluminum used as the metallic reducing agent is preferably in the form of flakes with a particle size between 2 and 5 microns.

Das Kaliumperchlorat hat vorzugsweise eine mittlere Korngröße von 30 Mikron.The potassium perchlorate preferably has an average grain size of 30 microns.

Das Polytetrafluorethylen, im folgenden mit PTF abgekürzt, wird als formbares Pulver (z. B. SORB-FLON 5) verwendet.Polytetrafluoroethylene, abbreviated to PTF in the following, is used as a moldable powder (e.g. SORB-FLON 5).

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Das Zirkonium ist vorteilhaft ein Pulver mit einer Korngröße zwischen 0,5 und 10 Mikron, vorzugsweise zwischen 5The zirconium is advantageously a powder with a grain size between 0.5 and 10 microns, preferably between 5 und 10 Mikron.and 10 microns.

Die pulverförmigen Stoffe gemäß der Erfindung lassen sich durch Mischen der Bestandteile in den angegebenen Mengenverhältnissen mit Hilfe z. B. eines MORITZ-Misehers, der sich mit geringer Drehzahl dreht, während einer Stunde in einem auf 21 - 29 ⁰C und auf 30 - ^O % relativer Feuchtigkeit klimatisierten Raum herstellen. Die erhaltenen Stoffgemische werden in dichten Gefäßen konditioniert. Sie können durch Kompression in die Form von Pastillen Oder Plättchen oder jede andere zur jeweils bestimmten Verwendung erforderliche Form gebracht werden.The powdery substances according to the invention can be prepared by mixing the ingredients in the specified proportions with the help of z. B. a MORITZ-Misehers which rotates at low speed for one hour in a 21 - produce conditioned space ^ O% relative humidity - 29 ⁰ C, and on 30th The mixtures of substances obtained are conditioned in tight vessels. They can be compressed into lozenges or platelets or any other shape required for the particular use.

Die Rolle des PTF in diesem Stofftyp ist vielfältig.The role of the PTF in this type of substance is diverse.

Es verbessert die mechanischen Eigenschaften der erhaltenen Pulver, was besonders interessant ist, wenn sie in Form von Pastillen komprimiert werden. Daa PTF spielt die Rolle eines Oxydationsmittels durch das Fluor, das es enthält, und vermehrt die Zahl von gasförmigen Molekülen, die durch eine gleiche Pulvermenge gebildet werden·It improves the mechanical properties of the powder obtained, which is particularly interesting when they are be compressed in the form of lozenges. Daa PTF plays the role of an oxidizer through the fluorine it contains contains, and increases the number of gaseous molecules that are formed by an equal amount of powder

Der Zusatz von PTF verringert das Zerbröckeln der Pulver, das vom Standpunkt der Sicherheit gefährlich ist, da es die Anfälligkeit gegenüber Stößen und Reibungskräften erhöht.The addition of PTF reduces the crumbling of the powders, which is dangerous from the standpoint of safety it increases the susceptibility to impacts and frictional forces.

Der Vorteil des teilweisen Ersatzes des Aluminium· durch Zirkonium liegt darin, die Erhöhung der Zahl von Gasmolekülen, die beobachtet wird, wenn man PTF verwendet, zuThe advantage of partial replacement of aluminum by zirconium is to increase the number of gas molecules observed when using PTF

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kompensieren. Das Verbrennen des Zirkoniums führt zur Bildung von Zirkoniumoxyd, das bis zu äußerst hohen Temperaturen und daher auch bei der Temperatur nicht gasförmig ist, die man während der Verbrennung des Zündpulvers erreicht, während die Aluminiumoxyde bei dieser Temperatur gasförmig sind. Man muß tatsächlich die Bildung von gasförmigen Molekülen begrenzen, die den Druck und infolgedessen die Spannungen im Augenblick des Auslösens erhöhen*compensate. The burning of the zirconium leads to the formation of zirconium oxide, which can reach extremely high temperatures and is therefore not gaseous even at the temperature that is reached during the combustion of the ignition powder, while the aluminum oxides are gaseous at this temperature. One must actually have the formation of gaseous molecules limit, which increase the pressure and consequently the tension at the moment of release *

Andererseits hat das Zirkonium ebenfalls den Vorteil, die Entflammbarkeit des Zündpulvers zu erhöhen.On the other hand, the zirconium also has the advantage of increasing the flammability of the ignition powder.

In der folgenden Tabelle werden die Stoffzusammensetzungen gemäß der Erfindung mit aluminothermischen stöchiometrischen Stoffzusammensetzungen verglichen, die allgemein Al Cl 0 bzw. MI9 genannt werden und ein ausgezeichnetes Verhalten in ziindmäßiger Hinsicht aufweisen. Die Zusammensetzungen sind in Gewichtsprozenten angegeben.The following table shows the compositions of matter according to the invention with aluminothermic stoichiometric Compared compositions of matter, which are generally called Al Cl 0 or MI9 and an excellent behavior have in terms of ignition. The compositions are given in percentages by weight.

** AlAl A1A1 A2A2 A3A3 B1B1 B2B2 B3B3 BkBk AlClOAlClO MI9MI9 KClO^KClO ^ 3535 3535 3535 2525th 2525th 3030th 3030th 3535 4141 PTFPTF 5959 5454 4444 5454 5959 5959 5454 6464 5959 AIu-
minium-
stearatAIu-
minium
stearate 55 1010 2020th 1010 55 55 1010 -- -- Zirko
niumZirko
nium 11 11 11 11 11 11 11 11 -- Ver-
bren-
nungs-
temp.Ver
burn-
potential
temp. -- -- -- 1010 1010 55 55 -- -- Zahl
Gasmole
küle/kgnumber
Gas moles
kule / kg 4210°4210 ° 1*070°1 * 070 ° 3700°3700 ° 3910°3910 ° 3960°3960 ° 4020°4020 ° 4210°4210 ° 3175°3175 ° Poten
tial in
cal/gPots
tial in
cal / g 15,415.4 16, 416, 4 18,718.7 15,215.2 14,514.5 14,814.8 -- 13,713.7 25,1525.15 22402240 21602160 20002000 20552055 21602160 22752275 20902090 24942494 23712371

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Man sieht, daß trotz der Anwesenheit des PTF, das die mechanischen Eigenschaften verbessert, die sorgfältige Auswahl der Zusaminensetzungsverhältnisse ein dem der Pulver Al Cl 0 und MI9 sehr ähnliches Verhalten zu erhalten gestattet. It can be seen that in spite of the presence of the PTF which improves the mechanical properties, the careful selection the composition ratios allow a behavior very similar to that of the powders Al Cl 0 and MI9 to be obtained.

Andererseits ist die Anfälligkeit gegenüber Reibungskräften und Stößen verringert, wie die folgende Tabelle zeigt:On the other hand, there is susceptibility to frictional forces and shocks are reduced, as the following table shows:

^A1 ^A 1 ^A2 ^A 2 Al Cl 0Al Cl 0 MI9MI9 Anfälligkeit
gegenüber
Reibung
Anfälligkeit
gegenüber
Stoß in kgmsusceptibility
opposite to
friction
susceptibility
opposite to
Shock in kgm 28
628
6th CV COCV CO
cncn 22
3,722nd
3.7 14,4
0,614.4
0.6

(1) gemessen mit der Vorrichtung von Julius Peters - Anfälligkeit in kg|(1) measured with the apparatus of Julius Peters - susceptibility in kg |

(2) gemessen mit dem Schlagwerk.(2) measured with the striking mechanism.

Wenn man die Widerstandswerte der Pulver Al Cl 0 und der Pulver gemäß der Erfindung gegenüber Stauchen vergleicht, erhält man folgende Ergebnisse:Considering the resistance values of the powders Al Cl 0 and comparing the powder according to the invention with upsetting, the following results are obtained:

Zusammensetzungcomposition Al Cl 0Al Cl 0 ^A1 ^A 1 ^A2 ^A 2 ^B2 ^B 2 ^B3 ^B 3 Stauchwiderstand
in kg/cmCompression resistance
in kg / cm 1 ,421, 42 1.71.7 2,52.5 2,22.2 3,553.55

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Die erfindungsgemäßen Zündpulverzusammensetzungen weisen unter Beibehaltung ebenso befriedigenden Zündverhaitens wie die bekannten Zusammensetzungen Al Cl 0 und MI9 folgende Hauptvorteile auf:The ignition powder compositions according to the invention exhibit an equally satisfactory ignition behavior while maintaining the same like the known compositions Al Cl 0 and MI9 following Main advantages on:

- eine geringere Empfindlichkeit gegenüber Reibungskräften und Stoßwirkungen, daher also eine verbesserte Sicherheit,- a lower sensitivity to frictional forces and impact effects, therefore improved safety,

- verbesserte mechanische Eigenschaften in dem Fall, wo die Pulver zur Formung von Pastillen bestimmt sind.- improved mechanical properties in the case where the Powders are intended for the shaping of lozenges.

Das Anzünden der Zündstoffe kann mit Hilfe eines bekannten elektrischen Entzünders oder mit einer mechanischen ZUndnadel vorgenommen werden. Die Zündverzögerung liegt in der Größenordnung von 10 Millisekunden.The ignition of the igniters can be done with the help of a known electrical igniter or with a mechanical one Zundnadel can be made. The ignition delay is on the order of 10 milliseconds.

Sie können zum Zünden von Blöcken fester Propergole entweder als Primärladung oder als Relaisladung verwendet werden.They can be used to ignite blocks of solid propellants either as a primary charge or as a relay charge will.

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Claims

1. Powdery substance, in particular for use as an ignition agent of solid propellants, with a metallic reducing agent, a non-organic oxidizing agent and a binder based on a fatty acid, characterized in that the substance by weight 20 - kO $ aluminum and 0.2-12 $ Zirconium as a metallic reducing agent, 39 - 64 # potassium perchlorate as a non-organic oxidizing agent, 0.5 - 2 $ aluminum stearate as a binding agent and also contains an organic oxidizing agent consisting of 3 - 25 $ polytetrafluoroethylene «

2. Powdered substance according to claim 1, characterized in that that the total weight percentage of metallic reducing agent is between $ 30 and $ 40.

3 · Detonators, especially for igniting blocks more firmly Propergole, characterized in that it is a powdery Contains primer according to one of Claims 1 and 2.

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