DE2648308C3

DE2648308C3 - Verfahren zur Herstellung von direkt zündbaren aluminothermischen Gemischen

Info

Publication number: DE2648308C3
Application number: DE19762648308
Authority: DE
Inventors: Rudolf 7100 Horkheim Wenck
Original assignee: Dynamit Nobel AG
Current assignee: Dynamit Nobel AG
Priority date: 1976-10-26
Filing date: 1976-10-26
Publication date: 1979-08-30
Also published as: DE2648308B2; DE2648308A1

Description

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung direkt zündbarer aluminothermischer Mischungen mit Hilfe von reibempfindlichen pyrotechnischen Sätzen.

Aluminothermische Mischungen werden entweder durch eine Flamme gezündet, oder man bringt sie mit Hilfe einer reibempfindlichen Mischung zur Reaktion. Zur sicheren Zündung wird zwischen die reibempfindliche Mischung und die aluminothermische Mischung ein Anzündsatz aufgepreßt, auf dem wiederum der reibempfindliche Satz aufgepreßt ist. Das zuletzt genannte Zündsystem hat den Nachteil, daß damit schwer entzündbare aluminothermische Gemische, die nicht mehr den Charakter eines Explosivstoffes besitzen, nicht einwandfrei oder überhaupt nicht zur Reaktion gebracht werden können.

Es bestand deshalb die Aufgabe, schwer enthündbare aluminothermische Mischungen einwandfrei mit Hilfe von reibempfindlichen pyrotechnischen Sätzen zur Reaktion zu bringen.

In Erfüllung dieser Aufgabe wurde nun ein Verfahren zur Herstellung direkt zündbarer aluminothermischer Mischungen mit Hilfe von reibempfindlichen Sätzen gefunden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man auf einen Träger die aluminothermische Mischung in der Weise aufbringt, daß die eine rauhe und offenporige Oberfläche besitzt, anschließend diesen Körper cin- oder mehrmals mit einer Suspension der reibempfindlichen pyrotechnischen Mischung tränkt, wobei nach jedem Tränkvorgang die getränkte aluminothermische Mischung getrocknet wird.

In einer bevorzugten Durchführungsform wird die aluminothermische Mischung in der Weise auf den Träger aufgetragen, daß man diese zu einer Suspension anrührt, diese Suspension auf den Träger aufbringt und anschließend trocknet Dieser Vorgang kann gegebenenfalls mehrmals wiederholt werden. Das Aufbringen erfolgt gewöhnlich durch Tauchen des Trägermaterials in die Suspension; es sind jedoch auch andere Verfahrensweisen, wie z. B. Auftropfen, möglich.

Als Trägermaterial eignen sich z. B. Stäbchen aus Holz oder einem anderen, schlecht wärmeleitenden Material.

Das Suspendiermittel ist zweckmäßigerweise Wasser; es sind jedoch auch andere Lösungsmittel, in denen die Bestandteile des thermischen Gemisches nicht lösbar sind, möglich, wie z. B. höher siedende Alkohole. Der Siedepunkt des Dispergiermittels spielt nur eine untergeordnete Rolle; es muß jedoch beim Trockenvorgang gewährleistet sein, daß das Dispergiermittel verdampfen kann und nicht abbrennt

Die Dispersion enthält weiterhin Bindemittel und andere, an sich bekannte, Dispergierhilfsmittel. Die Bindemittel sind an sich bekannte organische Bindeoder Klebemittel. Ihre Menge hängt von der Menge und Art des Dispergiermittels ab. Sie muß so gewählt werden, daß ein Zusammenhalten der Bestandteile der aluminothermischen Mischung gewährleistet ist.

Die Menge des Dispergiermittels wird so gewählt, daß mit dem Bindemittel zusammen eine gut rührfähige Dispersion entsteht. Im allgemeinen ist dies bei einem Einsatz von 20 bis 80 Gew.-%, bezogen auf das Gewicht des aluminothermischen Salzes, der Fall.

Als aluminothermische Sätze werden solche Sätze bezeichnet, bei denen ein Leichtmetall mit einem Alkalioder Erdalkalisalz einer anorganischen Sauerstoffsäure unter Bildung seines Oxids reagiert. Besonders sind darunter solche Sätze zu verstehen, bei denen als Sauerstoff enthaltende Salze Phosphate eingesetzt werden, die mit dem Leichtmetall unter Bildung von Phosphid und Leichtmetalloxid reagieren. Solche Sätze sind z. B. in dem DBP 923 999 beschrieben. Das bevorzugte Leichtmetall ist Aluminium. Diese Gemische aus Aluminium und einem Phosphat lassen sich außerordentlich schwer zur Reaktion bringen. Sie sind gemäß o.g. Patentschrift mit den bekannten Therme-Gemischen aus Metalloxid und Aluminium nicht vergleichbar.

Bei den erfindungsgemäß einzusetzenden aluminothermischen Gemischen soll das Gewichtsverhältnis von Leichtmetall: Salz der Sauerstoffsäure zwischen 1 :1 bis 1 :2,5, vorzugsweise zwischen 1 :2,0 bis 1 :2,3 liegen. Die bevorzugten Salze sind die Phosphate; doch können prinzipiell auch andere Salze von Sauerstoffsäuren der Elemente der V. Hauptgruppe des Periodischen Systems eingesetzt werden, sofern diese zu Verbindungen reduziert werden, die dem Calciumphosphid entsprechen.

Wenn das aluminothermische Gemisch auf die oben beschriebene Weise auf das Trägermaterial aufgebracht ist, besitzt es eine porenhaltige, poröse Oberfläche. Eine solche Oberlläche ist für die Weiterverarbeitung mit den reibempl'indlichen Sätzen notwendig. Prinzipiell ist es demzufolge auch möglich, die aluminothermischen Gemische auf andere bekannte Weise auf das Trägermaterial aufzubringen, bei der der Satz eine poröse, offenporige Oberfläche erhält.

Das Aufbringen des reibempfindlichen Satzes erfolgt ebenfalls aus einer Dispersion heraus. Das Dispegiermittel ist ebenfalls bevorzugt Wasser; doch auch andere, bekannte Dispergiermittel, die die Bestandteile des reibempfindlichen Satzes nicht lösen, können eingesetzt werden. Prinzipiell gelten auch hier für das Dispergiermittel die gleichen Bedingungen wie für das Dispergiermittel des aluminothermischen Gemisches. Das Verhältnis von Dispergiermitteln zu den festen Bestandteilen des Satzes kann in den gleichen Grenzen schwanken wie bei den Thermitsätzen.

Das Aufbringen des reibempfindlichen Satzes auf den aluminothermischen Satz erfolgt durch Tauchen dieses Satzes in die Dispersion des reibempfindlichen Satzes und anschließendem Trocknen der anhaftenden Dispersion. ^1S Zweckmäßigerweise erfolgt das Eintauchen während mindestens 60 Sekunden, damit die Dispersion in die Poren des sluminothermischen Satzes eindringen kann.

Als reibempfindliche Sätze werden an sich bekannte reibempfindliche pyrotechnische Sätze auf der Basis von sauerstoffabgebenden Salzen und metallischen Reduktionsmitteln eingesetzt Als sauerstoffabgebende Salze seien Alkli- und Erdalkalichlorate oder -nitrate genannt Bevorzugte Salze sind Kaliumchlorat und Erdalkalinitrate. Die metallischen Reduktionsmittel sind Leichtmetalle, deren Legierungen oder intermetallische Verbindungen, die sehr hart und spröde sind. Als Beispiel seien Silicium oder Calciumsilicid genannt.

Wenn ein sehr heißer reibempfindlicher Satz in dieser Weise auf den aluminothermischen Satz aufgebracht ist, w ird der aluminothermisch^ Satz vollständig zur bestimmungsgemäßen Reaktion gebracht. Wenn dagegen ein weniger heißer reibempfindlicher Sat? auf diese Weise aufgebracht wird, kann vor dem Eintauchen in die Dispersion des reibempfindlichen Satzes eine an sich bekannte Anzündübertragungsmischung durch Eintauchen in die Dispersion einer solchen Mischung auf die Oberfläche der aluminothermischen Mischung aufgebracht werden. Anschließend wird dann, wie oben beschrieben, die reibempfindliche pyrotechnische Mischung aufgebracht.

Das Verhältnis des aluminothermischen Satzes zu dem reibempfindlichen Satz kann im allemeinen zwischen 1 :0,3 bis 1 :1 schwanken.

Die erfindungsgemäß hergestellten pyrotechnischen Gegenstände eignen sich zur Erzegung von Gasen in Gegenwart von Feuchtigkeit Bei Verwendung von aluminothermischen Gemischen auf Basis von Calciumphosphat und Aluminium erhält man eine Calciumphosphid enthaltende Schlacke, die in Gegenwart von Feuchtigkeit Phosphorwasserstoff entwickelt Letzterer wird zur Bekämpfung von Wühlmäusen oder anderen schädlichen Nagern verwendet Die erfindungsgemäßen Gegenstände ermöglichen demzufolge eine einfache Bekämpfung dieser Schädlinge: der pyrotechnische Satz wird wie ein Streichholz an einer rauhen Fläche angezündet Nach dem Abbrennen wird die Schlacke in den Gang von Wühlmäusen gelegt und der Ausgang mit Erde verstopft: Durch die Erdfeuchtigkeit entwickelt sich der die Vernichtung bewirkende Phosphorwasserstoff, der durch die Gänge der zu vernichtenden Nager dringt.

Beispiel

Ein Gemisch aus 61,0 Gew.-Teilen Calciumphosphat, 27,0 Gew.-Teilen Aluminium, 1,6 Gew.-Teilen Schwefel, 6,4 Gew.-Tellen Kaliumnitrat und 4,0 Gew.-Teilen Dispergierhilfsmitteln (hauptsächlich organische Bindemittel) wurde in 40 Gew.-Teilen Wasser gleichmäßig dispergiert. In diese Suspension wurden Holzstäbchen von 10 cm Länge und einem Durchmesser von 6 mm mehrmals getaucht und jeweils anschließend getrocknet.

Die erhaltenen Kerzen wurden 60 Sekunden lang in eine Suspension folgender Zusammensetzung getaucht:

18,0 Gew.-Teile Calciumsilicid
56,0 Gew.-Teile Kaliumchlorat
8,0 Gew.-Teile Bariumnitrat
18,0 Gew.-Teile Aktivatoren und Bindemittel
Als Aktivator diente Miloriblau, CuO oder B

Die erhaltenen Kerzen wurden getrocknet und konnten dann an einer rauhen Fläche angezündet werden. Sie brannten unter Bildung einer Calciumphosphid enthaltenden Schlacke ab.

Claims

Patentansprüche:

1. Verfahren zur Herstellung direkt zündbarer aluminothermischer Gemische mit Hilfe von reibempfindlichen pyrotechi.ischen Mischungen, d a durch gekennzeichnet, daß man auf einen Träger zuerst die aluminothermische Mischung so aufbringt, daß sie eine rauhe und offenporige Oberfläche besitzt, anschließend den erhaltenen Körper ein- oder mehrmals mit einer Suspension der reibempfindlichen pyrotechnischen Mischung tränkt, wobei nach jedem Tränkvorgang die getränkte aluminothermische Mischung getrocknet wird.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man zum Aufbringen der aluminothermischen Mischung auf den Träger diesen in eine Suspension des aluminothermischen Gemisches taucht, anschließend die an dem Träger haftende aluminothermische Masse trocknet, gegebenenfalls den Tauch- und Trockenvorgang wiederholt und anschließend den reibempfindlichen pyrotechnischen Satz aufbringt

3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder

2, dadurch gekennzeichnet, daß die aluminothermische Mischung ein pyrotechnisches Gemisch aus Aluminium- und Calciumphosphat enthält, in dem diese beiden Substanzen etwa im Gewichtsverhältnis 1 :2,0 bis 2,3 vorhanden sind.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, -⁵⁰ dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Aufbringen der reibempfindlichen Schicht der die aluminothermische Mischung enthaltende Körper in eine Suspension einer Anzündübertragungsmischung getaucht und anschließend getrocknet wird.

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