DE3808366C2 - - Google Patents
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- 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
- C06B33/12—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 two or more oxygen-yielding compounds
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06C—DETONATING OR PRIMING DEVICES; FUSES; CHEMICAL LIGHTERS; PYROPHORIC COMPOSITIONS
- C06C5/00—Fuses, e.g. fuse cords
- C06C5/06—Fuse igniting means; Fuse connectors
Description
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind Verzögerungssätze
mit Verzögerungszeiten, die im Sekundenbereich
liegen und die aus einem pyrotechnischen Gemisch aus
pulverförmigem metallischem Wolfram, Bariumchromat und
Kaliumperchlorat aufgebaut sind.
Es ist bekannt, daß pyrotechnische Gemische aus Wolfram,
Bariumchromat und Kaliumperchlorat in Verzögerungssätzen
mit langen Verzögerungszeiten eingesetzt werden. Je nach
Zusammensetzung und Korngröße des Wolframs können damit
Verzögerungszeiten zwischen 0,1 bis 2 s/mm Satzhöhe erzielt
werden (vgl. Ellern "Military and Civilian Pyrotechnics"
1968, Seiten 201 bis 203).
Es ist weiterhin auch schon aus der US-PS 37 01 697 bekannt,
Verzögerungssätzen auf Basis von Wolfram, Bariumchromat
und Kaliumperchlorat Calciumfluorid, gegebenenfalls
zusammen mit Diatomeenerde, hinzuzufügen.
Solche bekannten Verzögerungssätze erfüllen jedoch schon
bei Verzögerungszeiten über 0,8 s/mm Satzhöhe nicht mehr
alle Bedingungen, die heute an solche Sätze gestellt
werden. Diese Sätze brennen beispielsweise nicht mehr
einwandfrei ab, wenn sie Temperaturen von -50°C ausgesetzt
sind oder wenn sie einer mechanischen Belastung
wie Vibration, Stoß, Schock oder Rotation unterworfen
werden. Bei diesen Bedingungen erhält man einen hohen
Anteil an Zündversagern.
Es bestand deshalb die Aufgabe, die bekannten Verzögerungssätze
auf Basis von Wolfram, Bariumchromat und
Kaliumperchlorat so zu verbessern, daß sie auch unter
extremen mechanischen Umweltbedingungen und bei hohen
Minustemperaturen noch einwandfrei durchzünden.
Weiterhin bestand die Aufgabe, daß die Verzögerungssätze
auch bei einer Temperatur von +71°C eine bestimmte
Verzögerungszeit von mindestens 1,2 s/mm aufweisen.
In Erfüllung dieser Aufgabe wurden nun Verzögerungssätze
im Sekundenbereich auf Basis eines pyrotechnischen
Gemischs aus pulverförmigem metallischem Wolfram,
Bariumchromat und Kaliumperchlorat gefunden, die
durch einen zusätzlichen Gehalt von entweder
- a) 1 bis 10 Gew.-% Bariumhexafluorosilikat (BaSiF₆) oder
- b) 1 bis 10 Gew.-% Calciumfluorid zusammen mit 0,1 bis 5 Gew.-% pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 100 bis 500 m²/g
gekennzeichnet sind.
Infolge des Gehalts an einem der erfindungsgemäßen Zusätze
brennen die bekannten Verzögerungssätze auf Basis
von Wolfram/BaCrO₄/KClO₄ auch dann noch einwandfrei
ab, wenn sie einer Rotation bis zu 17 000 U/min
unterworfen sind. Auch bei einer Rotation von mehr als
17 000 U/min kann noch ein einwandfreies Abbrennen erfolgen.
Die genannten Belastungen können auch im Temperaturbereich
zwischen -54°C und +71°C angewendet
werden, wobei ein einwandfreies Durchbrennen innerhalb
der gewünschten Verzögerungszeit gewährleistet
ist.
Vergleichsweise zeigen Verzögerungssätze, die eine Zusammensetzung
gemäß US-PS 37 01 697 aufweisen, diese
verbesserten Eigenschaften nicht.
Die Wirkung der erfindungsgemäßen Zusätze wird noch
verbessert, wenn dem Verzögerungssatz zusätzlich noch
fein disperses SiO₂ mit spezifischen Oberflächen von
100 bis 500 m²/g, bevorzugt von 200 bis 400 m²/g,
insbesondere in Form von pyrogener Kieselsäure hinzugefügt
wird. Es genügt dabei ein Zusatz von nur 0,1
bis 5 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Satz, um eine
entsprechende Wirkung zu erzielen.
Die Menge des Zusatzes an Bariumhexafluorosilikat
(BaSiF₆) oder Calciumfluorid (CaF₂) kann zwischen
1 und 10 Gew.-%, bezogen auf den gesamten Satz,
schwanken. Das Bariumhexafluorosilikat wird bevorzugt
in Mengen zwischen 2 und 6 Gew.-% eingesetzt,
während das Calciumfluorid bevorzugt in Mengen zwischen
1 und 5 Gew.-%, jeweils bezogen auf den gesamten
Satz, eingesetzt wird.
Die erfindungsgemäßen Verzögerungssätze lassen sich
sowohl in pulverförmiger Form als auch gebunden einsetzen.
Als Bindemittel zur Erhöhung der Rieselfähigkeit
der Sätze eignen sich anorganische oder organische
Celluloseester wie Nitrocellulose, Acetylcellulose
oder Celluloseester höherer aliphatischer Carbonsäuren
(z. B. der Butter- oder Propionsäure),
letztere gegebenenfalls im Gemisch mit Acetylcellulose.
Ihr Anteil in den Verzögerungssätzen liegt im allgemeinen
zwischen 0,5 und 3 Gew.-%.
Die Brennzeit der erfindungsgemäßen Verzögerungssätze
kann in an sich bekannter Weise durch Variation der
Verhältnisse der Komponenten-Anteile auf Werte zwischen
0,1 und 2 s/mm, vorzugsweise auf Werte über 0,8 s/mm Satzhöhe eingestellt werden.
Die Korngröße des eingesetzten Wolframs liegt im allgemeinen
unter 20 µm. Durch Änderung der Korngrößen-Verteilungen
lassen sich die Brennzeiten innerhalb kleiner Bereiche
ebenfalls auf gewünschte Werte einstellen. Dies läßt
sich besonders dadurch erreichen, wenn man zwei unterschiedliche
Korngrößenbereiche wählt, wobei der Anteil
des Korngrößenbereichs <10 µm zwischen 20 und 60 Gew.-%
des gesamten Wolframpulvers ausmachen soll; der Rest
des Wolframpulvers soll dann eine Korngröße zwischen
10 und 20 µm besitzen.
Die Herstellung der erfindungsgemäßen Sätze erfolgt
auf an sich bekannte Weise. Die ungebundenen Sätze
lassen sich durch gleichzeitige Vermischung der einzelnen
Bestandteile herstellen. Bei Mitverwendung von
Bindemitteln werden diese in einem geeigneten Lösungsmittel
(z. B. Aceton) gelöst oder suspendiert
und die übrigen Bestandteile in dieser Lösung oder
Suspension dispergiert. Die dann erhaltene Dispersion
wird anschließend weitgehend vom Lösungsmittel befreit,
so daß man auf an sich bekannte Weise gut rieselfähige
Körner herstellen kann, die dann zu den gewünschten Sätzen
verpreßt werden.
Die erfindungsgemäßen Sätze werden u. a. verwendet für
Detonatoren und Anzündmittel mit Verzögerung und für
Anzündverzögerer.
In eine Lösung von 2 Gewichtsteilen Nitrocellulose in
100 Gewichtsteilen Aceton wurden unter Rühren eingebracht:
24 Gewichtsteile Wolframpulver (Korngröße <20 µm)
64 Gewichtsteile Bariumchromat
12 Gewichtsteile Kaliumperchlorat
4 Gewichtsteile Bariumhexafluorosilikat
2 Gewichtsteile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 200 m²/g.
64 Gewichtsteile Bariumchromat
12 Gewichtsteile Kaliumperchlorat
4 Gewichtsteile Bariumhexafluorosilikat
2 Gewichtsteile pyrogene Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von mehr als 200 m²/g.
Nach intensivem Durchmischen wurde das Lösungsmittel
abgedampft und rieselfähige Körner nach üblichen Verfahren
hergestellt. Diese wurden in Ladungen schichtweise
nacheinander in einen zylinderförmigen Körper
verpreßt, wobei jede Ladung ca. 125 mg Satz enthielt
und die gesamte Ladehöhe 10 mm betrug.
Die eingepreßten Verzögerungssätze wurden durch einen
Anfeuerungssatz zur Zündung gebracht. Die Brennzeiten
wurden bei den Temperaturen +71°C bzw. 20°C bzw.
-54°C mit und ohne Rotation gemessen. Die Ergebnisse
gehen aus der folgenden Tabelle hervor:
Zum Vergleich wurden Verzögerungssätze auf die gleiche
Art hergestellt, die anstelle des Bariumhexafluorosilikats
Calciumfluorid und anstelle der pyrogenen Kieselsäure
Diatomeenerde enthielten. Diese Sätze wurden
einer Rotation von 12 000 und 17 000 U/min unterworfen.
Die so behandelten Sätze hatten Durchbrennversager, die
beim Austausch der Diatomeenerde gegen pyrogene Kieselsäure
nicht auftraten.
Claims (3)
1. Verzögerungssatz mit Verzögerungszeiten im Sekundenbereich
auf der Basis von pulverförmigem metallischem
Wolfram, Bariumchromat und Kaliumperchlorat, gekennzeichnet
durch einen zusätzlichen
Gehalt von entweder
- a) 1 bis 10 Gew.-% Bariumhexafluorosilikat oder
- b) 1 bis 10 Gew.-% Calciumfluorid zusammen mit 0,1 bis 5 Gew.-% pyrogener Kieselsäure mit einer spezifischen Oberfläche von 100 bis 500 m²/g.
2. Verzögerungssatz gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß beim Einsatz von Bariumhexafluorosilikat
weiterhin Kieselsäure mit einer spezifischen
Oberfläche von 100 bis 500 m²/g in Mengen zwischen
0,1 und 5,0 Gew.-% in dem Satz enthalten ist.
3. Verzögerungssatz gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß die Korngröße des Wolframs unter
20 µm liegt und daß 20 bis 60 Gew.-% des Wolframs
eine Korngröße unter 10 µm besitzen.
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