DE3820443C2

DE3820443C2 - Poröses Treibmittelkorn und Verfahren zu seiner Herstellung

Info

Publication number: DE3820443C2
Application number: DE3820443A
Authority: DE
Inventors: John F Pietz
Original assignee: Talley Industries of Arizona Inc; Talley Industries Inc
Current assignee: Talley Industries Inc
Priority date: 1987-06-15
Filing date: 1988-06-15
Publication date: 2002-07-25
Anticipated expiration: 2008-06-16
Also published as: IT1226696B; FR2616428A1; KR890000383A; GB2205826A; US4758287A; SE8802220D0; FR2616428B1; JPS6452485A; IT8867561A0; GB8813675D0; DE3820443A1; JP2824769B2; GB2205826B

Description

Die Erfindung betrifft poröse Treibmittelkörner, die für eine rasche Erzeugung eines gasförmigen Produktes wie zum Beispiel bei der Füllung einer Luftkissenvorrichtung in einem Bewegungsbegrenzungssystem für Automobile geeignet sind.

Die Verwendung von gasgefüllten Schutzsäcken zur Abfederung von Autoinsassen bei Zusammenstößen ist weithin bekannt und gut belegt. Bei den frühen Systemen dieses Typs wurde eine bestimmte Menge an komprimiertem gespeichertem Gas verwen det, um einen Aufprallsack zu füllen, der im gefüllten Zu stand zwischen dem Insassen und der Windschutzscheibe, dem Lenkrad und dem Armaturenbrett des Fahrzeugs angeordnet war. Das komprimierte Gas wurde durch die Wirkung von Betäti gungseinrichtungen oder Sensoren, die auf rasche Änderung in der Geschwindigkeit des Fahrzeugs während eines Aufpralls reagieren, wie er normalerweise bei einem Unfall auftritt, frei gesetzt.

Aufgrund des Volumens und des Gewichts der Vorrichtung mit dem komprimierten Gas, ihrer im allgemeinen geringen Reaktions geschwindigkeit und den damit verbundenen Schwierigkeiten in der Handhabung, wurden Speichergassysteme weitgehend durch Systeme ersetzt, bei denen ein Gas verwendet wird, das von chemischen gaserzeugenden Zusammensetzungen erzeugt wird. Diese Systeme umfassen die Verwendung eines zündbaren Treib mittels für die Füllung des Luftkissens, wobei das Füllgas durch exotherme Reaktion der Reagentien, welche das Treib mittel bilden, erzeugt wird.

Die Säcke, die in einem Bewegungsbegrenzungssystem dieses Typs verwendet werden, müssen innerhalb einer sehr beschränkten Zeitdauer, im allgemeinen in der Größenordnung von einigen 10 Millisekunden praktisch vollständig gefüllt sein, um ihren Zweck zu erfüllen. Außerdem hat das auf diese Weise erzeugte Gas mehreren ziemlich strengen Forderungen zu entsprechen. Die Temperatur des Gases soll, sobald das Gas erzeugt ist, niedrig genug sein, um nicht den Sack zu ent zünden, seine mechanische Festigkeit stark herabzusetzen oder im Falle eines Sackbruchs Verbrennungen bei den Autoin sassen hervorzurufen. Das in Luftsacksystemen verwendete Gas soll nicht-toxisch und unschädlich sein, obwohl man auch ein toxisches und/oder schädliches Gas, das für eine Reihe von anderen Anwendungen, wie sie unten erörtert werden, durch Abänderung der Ausgangsstoffe erzeugen kann.

Bei Luftsacksystemen, wie den oben beschriebenen, bei denen ein entzündbares Treibmittel verwendet wird, sind die Halt barkeit und Zuverlässigkeit der Treibmittelzusammensetzung während der gesamten Lebensdauer des Fahrzeugs ebenfalls überaus wichtig. Im allgemeinen muß die Treibmittelzusammen setzung ausreichende Temperatur-, Feuchtigkeits- und Stoßbe ständigkeit besitzen, sodaß sie dauerhaft ist und ohne vor sätzliche Initiierung durch Aktivierung der für diesen Zweck verwendeten Sensoren praktisch nicht entzündet werden kann.

Frühe Versuche zur Entwicklung gaserzeugender Zusammenset zungen mit diesen Merkmalen umfaßten Experimente zum Bei spiel mit Sprengpulver. Obwohl dieser Stoff nach der Ver brennung große Mengen Gas erzeugte, wurde er wieder verwor fen, nachdem festgestellt worden war, daß die Verbrennungs produkte für die Autoinsassen schädlich sind, die ihrer Wirkung im Falle eines Bruchs des Luftsacks ausgesetzt sein könnten.

Ein Gas, das die geforderten Eigenschaften besitzt, ist je doch Stickstoff. Bekannt ist bereits die Verwendung von Zusammensetzungen, die Natriumazid als eines der Reagentien enthalten, zur Erzeugung von reinem Stickstoff zur Anwendung bei Luftsäcken. Derartige Zusammensetzungen auf Natriumazid basis und Verfahren zur Verwendung dieser Zusammensetzungen zur Erzeugung großer Mengen an nicht-toxischem und nicht- explosivem Stickstoffgas werden in einer Reihe von Patenten beschrieben:
Die US 37 41 585 A beschreibt eine Zusammensetzung zur Erzeugung von Stickstoffgas mit niedriger Temperatur, die Metallazide und Reagentien wie Metallsulfide, Metalloxide und Schwefel enthält.

Die US 38 83 373 A beschreibt eine Zusammensetzung zur Erzeugung eines Gases, die aus einem Alkali- oder Erdalkali metallazid, einer oxidierenden Verbindung wie Peroxid, Per chlorat oder Nitrat, einem Oxid wie Kiesel- oder Tonerde und gegebenenfalls einem Metall wie Silicium oder Aluminium be steht.

Die US 38 95 098 A beschreibt eine gaserzeugende Zusam mensetzung, bei der die Reagentien Alkalimetallazide und ein Metalloxid sind. Beschrieben werden ferner Gemische aus Eisen-, Titan- und Kupferoxiden.

Die US 39 12 561 A beschreibt eine pyrotechnische Brennstoffzusammensetzung, die aus einem Alkali- oder Erd alkalimetallazid, einem Alkalimetalloxidationsmittel und einer Stickstoffverbindung wie einem Amid oder Tetrazol, gegebenenfalls mit Kieselerde als Zusatz besteht.

Die US 40 21 275 A beschreibt ein gaserzeugendes Mittel zur Füllung von Luftsäcken. Das Mittel wird hergestellt durch gleichzeitige Ausfällung von wenigstens einem Alkali- oder Erdalkalimetallazid und wenigstens einem Alkali- oder Erdalkalimetallnitrat oder -perchlorat, vorzugsweise in Ab wesenheit von Siliziumdioxid oder Glaspulver.

Die US 40 62 708 A beschreibt eine gaserzeugende Zusammen setzung, die im wesentlichen aus 10 bis 50 Gewichtsprozent eines Oxidationsmittels, ausgewählt unter den Oxiden von Eisen, Nickel und Kobalt, und wenigstens ca. 50% eines Alkali metallazids besteht. Gegebenenfalls können als Booster weniger als 10% eines Alkalimetallperchlorats verwendet werden. Vorzugsweise wird das Pulvergemisch zu Pellets von geeigneter Größe verdichtet.

Die US 41 57 648 A beschreibt ein Verfahren, bei dem Stick stoffgas aus einem Alkalimetallazid mit bestimmten Metall halogeniden erzeugt wird. Diese werden zur Verhinderung der Bildung von freiem Alkalimetall zugesetzt.

Die US 43 76 002 A beschreibt eine Stickstoffgas erzeugende Zusammensetzung, bestehend aus einem im wesentlichen stöchio metrischen Gemisch aus einem Brennstoff, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Alkali- und Erdalkalimetallaziden, einer synergistisch wirkenden primären Oxidationskomponente beste hend aus einer Mischung von mindestens zwei Metalloxiden, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oxiden von Eisen, Silicium, Mangan, Tantal, Niob und Zinn, und einem den Rück stand kontrollierenden Mittel enthaltend ein sekundäres Me talloxid, ausgewählt aus der Gruppe bestehend aus Oxiden von Titan, Aluminium und Zink oder Gemischen davon.

Die US 46 04 151 A beschreibt gaserzeugende Zusammensetzungen, die ein Alkalimetallazid, vorzugsweise Natriumazid, in einer Menge von 55 bis 80 Gew.-%, ein Metalloxid, ausgewählt unter den Oxiden von Eisen, Mangan, Nickel, Kupfer, Kobalt, Titan und Zinn in einer Menge von 10 bis 45 Gew.-% und 1 bis 15 Gew.-% Ammoniumperchlorat als Mittel zur Steigerung der Brenn geschwindigkeit enthalten.

Die DE 24 59 667 B2 beschreibt ein Verfahren zur Herstellung einer Gaserzeugungszusammensetzung, die beim Abbrennen Stick stoffgas und einen festen Rückstand in Form einer gesinterten Masse bildet, bei dem man a) trockene Teilchen aus Nickeloxid oder Eisenoxid mit trockenen Teilchen aus Alkalimetallazid oder Erdalkalimetallazid in molaren Verhältnissen mischt, so daß das gesamte Azid zu Stickstoff oxidiert wird und Alkalime talloxid oder Erdalkalimetalloxid bildet; b) ausreichend Flüssigkeit dem trockenen Gemisch zugibt, um ein Gemisch von granulierungsfähiger Konsistenz zu bilden; c) das Flüssigkeit enthaltende Gemisch unter Bildung eines plastischen Materials mischt; d) das plastische Material durch eine perforierte Platte, ein Sieb oder eine Düse drückt, wobei nasse Granalien entstehen, und e) die nassen Granalien trocknet.

Die DE 23 36 853 B2 beschreibt eine gaserzeugende Masse, deren feste Reaktionsprodukte nicht-toxisch und nicht-korrosiv sind, auf der Basis von Alkali- und Erdalkalimetallaziden und an organischen Oxidationsmitteln, wobei letztere in einer zur vollständigen Umsetzung mit dem Azid unter Freigabe von Stick stoffgas ausreichenden Menge vorliegen, wobei die Masse ein Oxid aus der Gruppe von Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titan dioxid, Zinnoxid, Zinkoxid und/oder mit einer wasserabstoßen den Verbindung überzogenes, gebranntes Siliciumdioxid und/oder ein Metall aus der Gruppe von Silicium, Aluminium, Zinn und/ oder Zink in einer zur Umsetzung mit dem Rückstand aus der Reaktion zwischen Aziden und anorganischen Oxidationsmitteln ausreichenden Menge enthält.

Die DE 23 27 741 B2 beschreibt ein festes Mittel zur Gaserzeu gung in Form eines Gemisches aus einem Alkalimetallazid und einer damit reagierenden Metall-Sauerstoff-Verbindung, in dem die Metall-Sauerstoff-Verbindung Kupferoxid, Chromoxid, Blei oxid, Zinkoxid, Titandioxid, Zinn(IV)oxid oder Eisenoxid ist und in einer bezüglich der Umsetzung mit dem Alkalimetallazid stöchiometrischen Menge oder einem geringen Überschuß darüber vorliegt.

Da diese Zusammensetzungen in Bewegungsbegrenzungssystemen für Autos verwendet wurden, wurden sie je nach der gewünschten Reaktionsdauer in Form von Pulvern, Granulat und verpreßten Tabletten oder Pellets hergestellt. Zur Erzielung einer ausreichenden Brennoberfläche der Treibmittelzusammen setzung haben die meisten Hersteller von Luftsacksystemen für Autos ihre Gaserzeugungsvorrichtungen jedoch mit einer Anzahl von gaserzeugenden Pellets gepackt, die ihrer Größe nach von Aspirin- bis Alka-Seltzer®-Tabletten reichen. Jede Fülleinheit enthält somit gewöhnlich etwa 40 bis 200 dieser Tabletten, wobei die Menge jeweils von der gewählten Pellet- Größe abhängt. So z. B. wird bei der gegenwärtig von der An melderin hergestellten Gaserzeugungsvorrichtung eine Treib mittelbeschickung von 40 bis 50 Tabletten verwendet, von denen jede annähernd die Größe einer Alka-Seltzer®-Tablette hat.

Viele der Treibmittelzusammensetzungen, die auf ihre Ver wendung in Luftsacksystemen für Autos untersucht wurden, können auch auf anderen Gebieten verwendet werden wie z. B. auf den verwandten Gebieten der Feuerwaffen- und Raketen technik. Während des Abschusses eines Geschosses wie einer Kugel oder einer Rakete, wie z. B. aus dem Lauf eines Gewehrs bzw. eines Geschützes oder einem anderen Abschußmechanismus, wie einer Raketenstartrampe, können Treibmittelkörner mit Schlitzen oder Löchern entlang ihrer Längsachse verwendet werden, um eine vergrößerte Brennoberfläche zu gewähr leisten. Auf diese Weise wird eine höhere Gewehr- bzw. Rohr mündungsgeschwindigkeit erzielt. Derartige Körner haben das Aussehen eines durchlöcherten "Schweizer Käses" oder "Wagen rades". Außerdem haben diese Körner eine feinere Gewebe struktur als ein festes Korn und sind daher in der Lage, die Zündung und die daraus folgende Verbrennung sowohl auf der Innenoberfläche als auch auf der Außenoberfläche aufrecht zuerhalten.

Beispiele für Treibmittelkörner mit diesen Konfigurationen werden z. B. in der US 38 12 785 A beschrieben, die sich auf ein festes einzelnes Treibmittelkorn bezieht von im allgemei nen gleichmäßigem kreisförmigem Querschnitt mit einer Vielzahl von längsverlaufenden Öffnungen, die sich über die Länge des Korns erstrecken. Die US 40 94 248 A beschreibt ein extrudier tes, longitudinal gerilltes, polygonal geformtes Pellet. Die US 43 86 569 A beschreibt ein perforiertes zylindrisches Korn mit einem im allgemeinen hexagonalen Querschnitt. Die US 45 81 998 A beschreibt ein festes Treibmittelkorn mit einer Vielzahl von längsverlaufenden durchgehenden Schlitzen, und die US 46 27 352 A beschreibt eine geformte Pulvermasse mit wenigstens einem inneren Hohlraum. Die Perforationen innerhalb derartiger Körner werden im allgemeinen jedoch durch Formen des Treibmittelmaterials um eine Vielzahl längs angeordneter Dorne und deren nachfolgende Entfernung hergestellt, wodurch innerhalb des Korns Hohlräume entstehen.

Die Herstellung und der Zusammenbau einer großen Zahl der artiger Körner, seien sie nun fest oder perforiert, kann jedoch gefährlich sein und erfordert teure Hochleistungspel letpressen oder -formen. Außerdem erfordert dieses Verfahren einen erheblichen Aufwand an teurer menschlicher Arbeits kraft - sowohl bei der Herstellung der gaserzeugenden Mittel als auch während ihrer Handhabung und des Einbaus dieser Pulverkörner in die Gaserzeugungsvorrichtungen, wodurch der Preis für jede Treibmitteleinheit entsprechend steigt.

Der vorliegenden Erfindung lag nun die Aufgabe zugrunde, ein Treibmittelkorn bereitzustellen, das insbesondere einfach und billig herstellbar ist, abriebfest und bruchfest ist und hohe Porosität aufweist.

Einen Gegenstand der vorliegenden Erfindung bildet ein Ver fahren zur Herstellung eines porösen Treibmittelkorns, bei dem eine vorgegebene Menge von wenigstens zwei brennbaren Stoffen, die unter Bildung eines gasförmigen Produktes rasch zu reagieren vermögen, mit einer Flüssigkeit unter Bildung einer Auf schlämmung gemischt wird und die Aufschlämmung zur weitgehen den Verdampfung der Flüssigkeit und Bildung eines porösen Treibmittelkorns durch Bestrahlung mit Mikrowellen einer Schnelltrocknung unterzogen wird.

Weitere Gegenstände der vorliegenden Erfindung bilden ein poröses Treibmittelkorn, hergestellt nach dem erfindungsgemä ßen Verfahren, das eine Vielzahl willkürlich ausgerichteter, radial und longitudinal miteinander verbundener poröser Kanäle aufweist, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und sich durch das gesamte Korn erstrecken, um die Brennoberfläche des Korns zu erhöhen, und dessen Verwendung zur Erzeugung eines gasförmigen Produktes in einem passiven Kraftfahrzeug-Bewe gungsbegrenzungssystem für Autoinsassen, in einer expandier baren Flugzeugnotrutsche oder einer aufblasbaren Rettungsinsel oder zum Antrieb von Geschossen.

Das erfindungsgemäße Treibmittelkorn besitzt eine steuerbare Porosität und erlaubt die Erzeugung eines Gasvolumens aus einem porösen Einzelkorntreibmittel bei einer Geschwindigkeit, die früher bei vielen Anwendungen nur durch Verwendung einer Vielzahl von Körnern oder bis zu einem gewissen Grad mit mechanisch perforierten Körnern erzielbar war. Durch Zündung dieses porösen Treibmittelkorns wird ein für eine Anzahl geeigneter Anwendungen ausreichendes Volumen des gasförmigen Produktes hergestellt. Das auf diese Weise hergestellte Gas kann entweder toxisch oder nichtoxisch, kaustisch oder nichtkaustisch sein - je nach der beabsich tigten Anwendung und den verwendeten Ausgangsstoffen. Bei spiele für mehrere derartige geeignete Verwendungen sind die Füllung eines passiven Bewegungsbegrenzungssystems für Auto insassen, d. h. von Luftsäcken, von Rettungsinseln und Flug zeugnotrutschen, die Aufteilung der Munition aus auf dem Luftwege transportierten Munitionspackungen vor dem Auf schlag auf einem Zielort und die Verwendung als Treibmittel für besonders mobile Waffensysteme, d. h. solche, die von der Schulter aus abgeschossen werden, wie Boden-Luft-Raketen, die, solange sie sich im Abschußrohr befinden, fast augen blicklich einen starken Schub entwickeln müssen, damit Ver letzungen der Soldaten, welche sie abfeuern, durch grelles Licht verhindert werden.

Das Verfahren umfaßt das Mischen einer vorgegebenen Menge von wenigstens zwei festen Reagentien, die unter Bildung eines gasförmigen Reaktionsproduktes zu reagieren vermögen, mit einer Flüssigkeit. Der Ausdruck "Flüssigkeit" bedeutet hier eine flüssige Zusammensetzung, welche die Feststoffe unter Bildung einer Aufschlämmung gleichmäßig verteilt und in der die brennbaren festen Reagentien teilweise löslich sein kön nen, d. h. die Flüssigkeit einen gewissen Lösungsmitteleffekt zeigt. Diese brennbaren Stoffe können entweder an sich schon brennbar sein oder sie können so ausgewählt werden, daß sie lediglich in Kombination miteinander brennbar sind.

Die festen Komponenten können entweder unmittelbar mit der Flüssigkeit gemischt werden oder man kann zuerst die Fest stoffe trocken mischen und dann die Flüssigkeit zusetzen, um die Aufschlämmung zu bilden. Diese wird dann zur Entfernung von fast der gesamten Flüssigkomponente "schnellgetrocknet", wodurch ein Treibmittelkorn mit einem Netzwerk von porösen Kanälen mit unterschiedlichem Durchmesser entsteht. Unter "Schnelltrocknung" ist hier ein Verfahren zu verstehen, bei dem die Flüssigkomponente einer Aufschlämmung sehr rasch zum Sieden gebracht wird, sodaß die Flüssigkeit aus dem Gemisch getrieben wird, wobei ein Netzwerk von porösen Kanälen zu rückbleibt, sobald die Flüssigkeit das Treibmittelkorn ver lassen hat.

Die Aufschlämmung kann gegebenenfalls mit einem Härter ver sehen werden, der entweder zusammen mit der Flüssigkeit zu gegeben wird oder alleine in einer eigenen Stufe, um dem porösen Treibmittelkorn Festigkeit und Haltbarkeit zu ver leihen, wodurch das Korn während der Handhabung und/oder Zündung abrieb- und bruchfest wird.

Die erhöhte Porosität des Einzelkorntreibmittels, das wie oben beschrieben hergestellt wurde, d. h. ohne mechanische Mittel zum Ausschneiden oder zur Bildung von Löchern in einem sonst festen Treibmittelkorn, gewährleistet eine aus reichende Brennoberfläche innerhalb des Korns, was zum Bei spiel die Erzeugung einer Menge an Gasprodukt ermöglicht, wie sie für die Füllung eines Luftsacks einer Bewegungsbe grenzungsvorrichtung für Autoinsassen innerhalb von 30 bis 60 Millisekunden ermöglicht. Diese Zeitdauer entspricht dem gemessenen Zeitintervall zwischen dem primären Aufprall eines Kraftfahrzeugs auf ein stehendes oder sich bewegendes Objekt und dem daraus resultierenden zweiten Aufprall des Lenkers bzw. der Insassen auf das Fahrzeuginnere, was die Luftsackvorrichtung verhindern soll.

Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist für jede Gas erzeugungsvorrichtung nur ein einziges poröses Korn erforderlich, da jedes Korn so geformt und in der Größe angepaßt werden kann, daß es die Treibmittelkammer einer Gaserzeu gungsvorrichtung für Autos vollständig ausfüllt. Derartige po röse Körner erfordern selbstverständlich nur einen minimalen Arbeitsaufwand für ihren Einbau.

Eine weitere Ausführungsform der Erfindung betrifft ein Ver fahren zur Herstellung von porösen Einzelkorntreibmitteln für die Verwendung in Luftsacksystemen für Autos. Das Ver fahren umfaßt die Trockenmischung von wenigstens zwei festen brennbaren Stoffen, die entweder jeweils selbst brennbar sind oder erst dann, wenn sie nebeneinander angeordnet wer den, um ein homogenes Gemisch zu bilden. Diese Reagentien umfassen gemäß einer Ausführungsform ein Alkalimetallazid und ein Metalloxid. Das Alkalimetallazid kann aus Natrium-, Kalium- und Lithiumazid sowie Gemischen davon und das Me talloxid aus Eisen-, Kupfer(II)-, Mangan-, Zinn-, Titan- und Nickeloxid sowie Gemischen davon ausgewählt werden.

Die Teilchen der für die Erfindungszwecke ausgewählten Azid zusammensetzung können klein sein, das heißt einen Durch messer von unter 30 µm aufweisen oder grob, das heißt größer als 30 µm sein. Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann ein grobkörniges Azidmaterial gewählt werden, das mit dem gewählten Metalloxid gemischt wird. Eine Aufschlämmung, das heißt eine Dispersion dieser Feststoffe kann dann durch Zugabe einer Flüssigkeit mit den Eigenschaften eines Lösungsmittels für die in Frage kommende gaserzeugende Zusammensetzung wie Wasser, in dem das Azid lediglich teil weise löslich ist, hergestellt werden. Diese teilweise Lös lichkeit bewirkt, daß die Teilchengröße des groben Azids vermindert wird, wodurch die Brenngeschwindigkeit des aus diesen Stoffen hergestellten porösen Treibmittelkorns erhöht wird. Die Erhöhung der Brenngeschwindigkeit ist aufgrund der auf dem Gebiet der Treibmittel allgemein bekannten Lehre, daß kleinere Teilchengrößen eine größere Brennoberfläche erzeugen und damit eine Erhöhung der Brenngeschwindigkeit begünstigen, zweifellos zu erwarten, wobei alle übrigen Faktoren gleich bleiben.

Es wurde jedoch festgestellt, daß für die meisten techni schen Anwendungen, bei denen das erfindungsgemäße poröse Korn zu verwenden ist, die Wirkung der Kornporosität an sich schon die Verbrennungsoberfläche ausreichend erhöht und damit die Geschwindigkeit der Gaserzeugung, was die Bildung der gewünschten Menge Gas innerhalb der erforderlichen Zeit dauer ermöglicht. Eine Verminderung der Teilchengröße der Azidkomponente würde daher lediglich eine zusätzliche Ver besserung der Brenngeschwindigkeit hervorrufen.

Außerdem würde sich bei der oben beschriebenen Ausführungs form im Hinblick auf die Metalloxidkomponente eine Vermin derung der Teilchengröße nicht einstellen, da diese Stoffe in Lösungsmitteln wie Wasser nicht löslich sind. Wenn man sich daher an die oben beschriebene allgemeine Lehre im Hinblick auf die Teilchengröße hält, wäre es günstig, das Metalloxid in geringer Teilchengröße, wie oben beschrieben, zu verwen den.

Vorzugsweise wird der Zusammensetzung eine Menge an Metall oxid zugesetzt, die einen geringen Überschuß in bezug auf die stöchiometrisch erforderliche Menge darstellt, um die Bildung von Alkalimetallen zu verhindern, die aufgrund ihrer Entzündlichkeit im Interesse der Sicherheit der Autoinsassen vermieden werden sollten. Gegebenenfalls kann in die Trockenmischung mit dem Alkalimetallazid und dem Metalloxid ein zusätzliches Oxidationsmittel eingearbeitet werden, das ein Alkalimetallnitrat, -chlorat oder -perchlorat oder Ge mische davon sein kann. Außerdem können dem Gemisch auch noch zusätzliche allgemein bekannte Brenngeschwindigkeitskatalysatoren zugesetzt werden.

Die durch die oben beschriebene Trockenmischung hergestellte homogene Zusammensetzung kann dann mit einer ausreichenden Menge einer Flüssigkeit zur Bildung einer Aufschlämmung ge mischt werden, deren Konsistenz natürlich von der Menge der dem Gemisch zugesetzten Flüssigkeit abhängt. Diese sollte, wie oben beschrieben, eine flüssige Zusammensetzung sein, welche die Feststoffe der Aufschlämmung gleichmäßig zu verteilen vermag und geeignet ist für die Behandlung mit Mikrowellen strahlen. Die in Frage kommenden Flüssigkeiten umfassen zum Beispiel aliphatische organische Kohlenwasserstoffe, wie zum Beispiel aliphatische Alkohole, d. h. Ethanol, Methanol, Pro panol, oder Wasser.

Wahlweise kann die Trockenmischung in eine Flüssigkeitsmenge gegeben werden, die ausreicht, um alle Feststoffe zu be netzen, wonach ein Härter wie Natriumsilikat zugesetzt wer den kann, um die Herstellung der Aufschlämmung fertigzu stellen. Bei einer anderen Ausführungsform können die brenn baren Reagentien zusammen mit der Flüssigkeit zu gesetzt und in einer einzigen Stufe zu einer Aufschlämmung gemischt werden.

Die Aufschlämmung kann dann entweder zur Trocknung unter Verleihung einer vorgegebenen Form extrudiert werden oder zuerst in eine Kunststofform oder eine Verbrennungsschale aus Kunststoff von dem Typ, wie er üblicherweise verwendet wird, um das Gaserzeugungsmittel in einer Gaserzeugungs vorrichtung von Autos zu halten, gepackt werden. In jedem Falle wird dann die Aufschlämmung einer vorgegebenen Menge Mikrowellenstrahlung ausgesetzt, die ausreicht, um die flüssige Komponente einer "Schnelltrocknung" zu unterziehen.

Aufgrund der anregenden Wirkung der Schnelltrocknung auf die Teilchen der Treibmittelaufschlämmung kann ein Teil oder sogar das ganze Aufschlämmungsgemisch aus der Form oder der Verbrennungsschale ausgestoßen werden, wenn das Gemisch hyper angeregt wird. Um diesen unerwünschten Effekt zu verhin dern, muß die Dauer der Einwirkung der Mikrowellenstrahlung auf die Aufschlämmung genau gesteuert werden. Verwendet man zum Beispiel einen Mikrowellenofen mit 500 Watt und 2450 MHz und arbeitet mit Aufschlämmungen, wie sie in Tabelle III angegeben sind, ist eine Gesamtbestrahlungsdauer von ca. 3 bis 5 Minuten wirksam, um ein ausreichend trockenes poröses Korn herzustellen. Außerdem sollte die Bestrahlungsdauer ca. 30 Sekunden nicht übersteigen, wenn ein derartiger Ofen zur Schnelltrocknung verwendet wird, um eine Hyperanregung der Aufschlämmungsteilchen zu verhindern. Zur Schnelltrocknung der Aufschlämmung können natürlich auch andere allgemein bekannte Typen von Mikrowellenöfen verwendet werden. Der geeignete Erwärmungsbereich, der an den konkreten Ofen, wie er in solchen Fällen verwendet wird, am besten angepaßt ist, kann durch Routineversuche rasch festgestellt werden.

Nach dem oben beschriebenen Verfahren konnte ein poröses Einzelkorntreibmittel hergestellt werden, das abriebfest und beständig gegenüber Bruch infolge der Zündung ist. Dieses Treibmittelkorn hat "wurmstichiges" Aussehen und zeigt eine Vielzahl poröser Kanäle, die sich durch das gesamte Korn erstrecken. Unter "wurmstichig" ist hier eine steuerbare Zahl von willkürlich ausgerichteten porösen Kanälen von unterschiedlichem Durchmesser zu verstehen, wobei Zahl und Durchmesser dieser Kanäle durch die Menge der der Auf schlämmung zugesetzten Flüssigkeit gesteuert wird.

Diese Kanäle gewährleisten ein Korn mit einer porösen Brenn oberfläche, die eine ausreichende Menge an gasförmigem Pro dukt zu erzeugen vermag, um einen Luftsack für ein Auto innerhalb von 30 bis 60 Millisekunden nach Empfang des Zündungssignals vollständig zu füllen. Das Signal kann durch einen elektrisch aktivierten Zünder erzeugt werden, obwohl auch andere Mittel wie chemische und ther mische Aktivierungsvorrichtungen verwendet werden können. Die Möglichkeiten des vorliegenden Treibmittelkorns stehen somit im Gegensatz zu den Körnern mit großer Brennoberflä che, wie sie durch andere bekannte Verfahren hergestellt wurden, das heißt zu Treibmittelkörnern mit Wagenradkonfigu ration und Körnern mit einem einzigen zentralen Hohlraum, die für eine vollständige Verbrennung zwischen 100 Millise kunden und 2 bis 3 Sekunden benötigen.

Es wurde ein Verfahren zur Herstellung einzelner Körner einer gaserzeugenden Zusammensetzung mit steuerbarer Poro sität entwickelt, wobei diese Zusammensetzung eine Brenn oberfläche zeigt, die der Summe einer Vielzahl von Pellets, wie sie derzeit in vielen gaserzeugenden Vorrichtungen ver wendet werden, entspricht. Außerdem haben diese Körner auf grund der Einarbeitung eines Härters, wie Natriumsilikat, trotz ihrer Porosität die physikalische Integrität, um normale Handhabung und normalen Gebrauch auszuhalten. Dies gewährleistet eine definierte Brennoberfläche, wenn das Korn mit einem damit verbundenen vorhersagbaren ballistischen Verhalten gezündet wird. Ein Korn ohne diese Integrität wäre während des Gebrauchs und der Zündung dem Abrieb ausgesetzt oder könnte brechen. Aufgrund einer stark erhöhten Brenn oberfläche könnte dies zu einem starken und fast augenblick lichen Druckaufbau führen und zum verhängnisvollen Versagen der für einen speziellen Anwendungsfall ausgewählten Gas erzeugungsvorrichtung.

Das derzeit bevorzugte Verfahren zur Füllung von Luftsäcken für Autos erfordert die Verwendung von Stickstoffgas, das durch die Verbrennung eines Treibmittels auf der Basis eines Alkalimetallazids erzeugt wird. Der übliche Bewegungsbegren zungssack zum Schutz von Autofahrern hat ein Volumen von ca. 60 bis 65 Liter, während der Bewegungsbegrenzungssack für den Schutz der Insassen auf den Vordersitzen ca. 180 bis 195 Liter Gas für eine weitgehende Füllung erfordert. Diese Säcke werden aufgrund von Signalverzögerungen ca. 30 bis 60 Millisekunden, nachdem die Gaserzeugungsvorrichtung ange sprochen hat, aufgeblasen.

Zur praktisch vollständigen Füllung eines Luftsackes inner halb der oben angegebenen Zeit- und Volumenparameter muß eine Gaserzeugungsvorrichtung einen sehr hohen Gasmassenfluß ge währleisten. So zum Beispiel muß in einer Füllvorrichtung für den seitlichen Luftsack für den Fahrer der innere Massenfluß zwischen 1000 und 3000 g/s liegen. Dieser Massenfluß (w) folgt der Gleichung w = ρr_bA_s, in welcher ρ die Dichte, r_b die Brenngeschwindigkeit und A_s die Brennoberläche des Treibmittels bedeuten.

Bei den oben beschriebenen Treibmitteln auf Azidbasis, die derzeit von den meisten Herstellern von passiven Bewegungs begrenzungssystemen für Automobile bevorzugt werden, liegt die durchschnittliche Dichte dieser Treibmittel im Bereich von etwa 2,1 bis 2,4 g/cm³ und die durchschnittliche Brenn geschwindigkeit bei etwa 2 bis 5 cm/s, gemessen mit einer Crawford-Bombe. Diese Apparatur zur Messung der Brennge schwindigkeit ist dem Fachmann auf dem Gebiet der Treibmit teltechnik wohl bekannt. Um einen hohen Massenfluß zu er zeugen, ist daher eine Brennfläche von mindestens 300 cm² erforderlich. Wie bereits oben erwähnt, wurde diese große Brennfläche von den Luftsackherstellern bisher dadurch erreicht, daß sie ihre Gaserzeugungsvorrichtungen mit 40 bis 200 Treibmittelpellets füllten.

Das bevorzugte Verfahren zur Herstellung des erfindungsge mäßen porösen Einzelkorntreibmittels besteht darin, daß zu erst ein Gemisch aus brennbaren Treibmittelzusammensetzun gen hergestellt wird. Was die Bestandteile dieses Gemisches von brennbaren Stoffen betrifft, so wird ein Gemisch aus vorzugsweise 40 bis 80 Gewichtsprozent eines Alkalime tallazids und 20 bis 60 Gewichtsprozent eines Metall oxids eines Metalls, das in der elektrochemischen Reihe unter dem Alkalimetallazid steht, bevorzugt. Da es aber zu einer spontanen Verbrennung kommt, wenn Alkalimetalle mit Luft in Berührung kommen, darf das Metall des Metalloxids kein Alkalimetall sein.

Bevorzugte Alkalimetallazide sind die Azide von Natrium, Kalium und Lithium und bevorzugte Metalloxide sind die Oxide von Eisen, Kupfer(II), Mangan, Zinn, Titan und Nickel. Be sonders bevorzugt für die Verwendung bei Luftsäcken für Au tomobile ist Natriumazid und als Metalloxidkomponente entweder Kupfer(II)-Oxid oder Eisenoxid oder ein Gemisch aus Kupfer(II)-Oxid und Eisenoxid. Anstelle der oben beschrie benen Zusammensetzungen können für die verschiedenen oben er örterten erfindungsgemäßen Anwendungszwecke auch verschie dene andere Treibmittelkomponenten, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet der Treibmittelherstellung bekannt sind, verwen det werden.

Es ist ferner anzumerken, daß es bei Vorhandensein eines Über schusses an Azid im Gemisch zu keiner vollständigen Reaktion kommt und ein Alkalimetall, dessen Anwesenheit aus den oben genannten Gründen unerwünscht ist, gebildet wird. Um eine vollständige Reaktion des Azids sicherzustellen, enthält das Gemisch das Metalloxid vorzugsweise in einem leichten stö chiometrischen Überschuß, das heißt von einigen wenigen Prozenten. Unter einem Gemisch, das einen stöchiometrischen Überschuß an Metalloxid enthält, ist ein Gemisch zu verstehen, in welchem die Menge des Metalloxids jene Menge übersteigt, die die theoretische stöchiometrische Menge darstellt. Verwendet man aber eine Metalloxidmenge, die die eingesetzte stöchiometrische Menge um mehr als einige wenige Prozent übersteigt, so sinkt die Effektivität der Reaktion und es wird folglich weniger Gas pro Gewichtseinheit der Treibmittelzusammensetzung erzeugt. Zusätzlich können dem Trockengemisch noch Oxydationsmittel, ausgewählt aus Kataly satoren zur Beschleunigung der Brenngeschwindigkeit wie zum Beispiel Alkalimetallnitrate, -chlorate und perchlorate oder Gemische davon, in stöchiometrischen Mengen zugesetzt wer den.

Beispiele für verschiedene Trockenmischungen von brennbaren Zusammensetzungen, die erfindungsgemäß hergestellt werden können, sind in der nachstehenden Tabelle I aufgeführt:

Tabelle I

Trockenmischungen

Die erhaltene Trockenmischung von brennbaren Stoffen wird anschließend in eine dicke Aufschlämmung vorzugsweise durch Zugabe einer vorgegebenen Menge einer Lösung von Wasser oder Wasserglas (d. h. einer Natriumsilikatlösung) überführt. Als Alternative kann jedoch auch eine vorgegebene Menge an Was ser der Trockenmischung zugesetzt werden, wonach solange ge rührt wird, bis alle Feststoffteilchen mit Flüssigkeit über zogen sind, worauf die gewünschte Menge der Silikatlösung zugesetzt werden kann. Die Natriumsilikatlösung kann durch andere Härter wie zum Beispiel durch flüssige Kunststoff komponenten ersetzt werden. Diese Mittel haben die Aufgabe, dem Treibmittelkorn zusätzliche Festigkeit zu verleihen, um es während der Handhabung oder Zündung vor Abrieb oder voll ständigem Zerfall zu schützen, was zu einer wesentlichen Oberflächenvergrößerung führen und die Möglichkeit einer explosionsartigen Entzündung steigern würde. Nach einem wahlweisen Verfahren zur Herstellung der Treibmittelauf schlämmung werden die brennbaren Reagentien in einem einzi gen Verfahrensschritt mit der flüssigen Komponente gemischt.

Außerdem kann die Konsistenz der Aufschlämmung variiert wer den, je nachdem, für welche Weiterverarbeitung die Aufschläm mung vorgesehen ist. Wenn zum Beispiel die Aufschlämmung vor der Schnelltrocknung geformt werden soll, so genügt es, wenn soviel Lösungsmittel zugesetzt wird, daß eine Aufschlämmung mit lockerer Konsistenz, das heißt mit der Konsistenz von nassem Kaffeesatz entsteht. Andererseits müssen Aufschlämmun gen, die vor der Schnelltrocknung extrudiert werden sol len, eine deutlich höhere Viskosität, das heißt die Viskosi tät eines Dichtungskitts aufweisen.

In der nachfolgenden Tabelle II wird eine Reihe von Auf schlämmungszusammensetzungen beschrieben, die als Oxida tionsmittel nur nadelförmiges Eisenoxid (Sicotrans® 2175) verwenden. Unter "nadelförmig" ist Eisenoxid in Form von Nadeln zu verstehen, wobei die Länge der Nadel größer als deren Breite ist. Wie bereits in Tabelle I vermerkt, weist Sicotrans® 2175 eine Teilchengröße von etwa 2 µm auf. Diese Aufschlämmungen, das heißt die Aufschlämmungen A bis E, wurden hergestellt um zu erforschen, wie die Festteilchen am besten zu benetzen sind, und um festzustellen, wieviel Flüs sigkeit notwendig ist, um eine bearbeitbare Aufschlämmung zu erhalten. Bei Aufschlämmung A, B und C wurde das Natrium silikat mit einer vorgegebenen Menge Wasser verdünnt, wonach das flüssige Gemisch der Trockenmischung zugesetzt wurde. Diese Aufschlämmungen erforderten die Zugabe von etwa 34 bis 45% Wasser, um die entsprechende Konsistenz zu erreichen. Bei Aufschlämmung D und E wurde das Wasser dem Feststoff zugesetzt, wonach gerührt wurde, bis alles gut gemischt war und danach wurde eine vorgegebene Menge an Natriumsilikat lösung zugesetzt. Durch dieses Verfahren wurden adäquate Aufschlämmungen hergestellt, die weniger als 20% Wasser enthielten.

Tabelle II

Aufschlämmungen

Danach wurde eine weitere Reihe von Aufschlämmungen herge stellt, wobei trocken gemischte Zusammensetzungen verwendet wurden, die Gemische von Eisen(III)- und Kupfer(II)-oxid, wie sie in Tabelle I genannt sind, enthielten. Die Formu lierungen dieser Aufschlämmungen sind aus der nachfolgenden Tabelle III ersichtlich.

Tabelle III

Aufschlämmungen

Die in Tabelle III angeführten Aufschlämmungen wurden, wie oben beschrieben, hergestellt, indem man die erforderliche Menge Wasser dem Trockengemisch zusetzte, um eine Mischung mit pastenartiger Konsistenz zu erhalten, die erhaltene Paste dann rührte und ihr eine vorgegebene Menge einer 45%-igen Natriumsilikatlösung zusetzte.

Noch im Zustand der Aufschlämmung kann die Substanz in eine Kunststofform oder in die als Form verwendete Kunststoff schale eines Vergasungsbrenners eingebracht werden. Die Schale des Vergasungsbrenners sollte vorzugsweise jenem Typ entsprechen, der üblicherweise bei Gaserzeugungsvorrichtun gen für Luftsäcke von Automobilen für die Aufnahme des gaserzeugenden Mittels verwendet wird. Die Aufschlämmung wird dann einer Schnelltrocknung unterzogen, um dem Gemisch die Feuchtigkeit zu entziehen. Form und Vergasungsbrenner schale sind vorzugsweise aus Kunststoff gestaltet, da Werk stoffe auf Metallbasis im allgemeinen nicht mit Erfolg in Mikrowellenöfen eingesetzt werden können.

Das bevorzugte Verfahren zur Schnelltrocknung der Auf schlämmung besteht darin, daß man die mit der Aufschlämmung gefüllte Vergasungsbrennerschale in einen Mikrowellenofen stellt, in welchem sie entsprechend lang der in diesem Ofen erzeugten Mikrowellenstrahlung ausgesetzt wird. Entsprechend einer Verfahrensvariante wird für die Schnelltrocknung der Aufschlämmung ein 500 Watt-2450 MHz-Mikrowellenofen verwen det. Eine solche Mikrowellenbestrahlung führt dazu, daß das Wasser im Korn äußerst schnell verkocht und dabei eine Viel zahl poröser Kanäle verschiedener Größe hinterläßt und da durch eine Brennfläche erzeugt, die wesentlich größer ist als jene von normal gepreßten Einzelkörpern, das heißt bei Körnern, die auf bekannte Weise hergestellt werden und die nur über ein Viertel jener Brennfläche verfügen, die erfor derlich ist, um die gewünschte Menge an Gas zu erzeugen, um eine Luftsackvorrichtung eines Automobils unter Verwendung eines einzelnen Treibmittelkorns praktisch vollständig zu füllen.

Die Rohdichte des Einzeltreibmittelkorns kann durch die Formel Dichte = Masse/Volumen bestimmt werden. So beträgt zum Beispiel rechnerisch die Dichte eines standardmäßigen, das heißt eines nicht porösen, aus einem Gemisch aus Na triumazid und Kupferoxid bereiteten Treibmittelkorns 2,3 g/cm³, während die Dichte des erfindungsgemäßen porösen Korns im Bereich von 0,85 bis 1,45 g/cm³ liegt. Teilt man nun die Rohdichte des erfindungsgemäßen Korns durch die "Standard"-Dichte, d. h. 2,3 g/cm³, so liegt der prozentuale Feststoffanteil des erfindungsgemäßen Treibmittelkorns rechnerisch im Bereich von 37 bis 63% und der prozentuale Anteil an Poren bzw. Hohlräumen im Korn somit im Bereich von etwa 63 bis 37%. Diese Poren sind es, die das Mehr an Fläche im Korn liefern, das erforderlich ist, um eine aus reichend schnelle Verbrennung zu unterstützen.

Obgleich sich das Schnelltrocknungsverfahren als eine ausge zeichnete Methode erwiesen hat, um das Wasser aus der Auf schlämmung zu entfernen, muß die Zeit für die Mikrowellen bestrahlung genau geregelt werden. Es wurde nämlich fest gestellt, daß die Mikrowellentechnik die Tendenz zeigt, Teilchen oder sogar das ganze Korn aus der Vergasungs brennerschale bzw. der Form zu stoßen, wenn zu lange Be strahlungszeiten angewendet werden. In bezug auf das für diese Beispiele beschriebene Verfahren wurde daher festge stellt, daß die optimale Bestrahlungsdauer bei der im oben beschriebenen Ofen erzeugten Strahlung auf etwa 30 Sekun den je Bestrahlung zu begrenzen ist. Um das fertige Korn des Beispiels zu trocknen, wurde eine Bestrahlungsdauer von insgesamt 4 Minuten benötigt, die sich aus acht Intervallen zu je einer halben Minute zusammensetzte. Die so erhaltenen Körner wogen je ca. 80 g und hatten in etwa das Aussehen und die Festigkeit von gebranntem Ton.

In Fällen, in denen zur Schnelltrocknung des Treibmittel korns andere Mikrowellenstrahlungsquellen verwendet werden, können die Bestrahlungszeiten leicht bestimmt werden.

In den Fällen jedoch, in denen andere Flüssigkeiten als Wasser eingesetzt werden, muß die Wellenlänge der für die Trocknung des Pellets verwendeten Mikrowellenstrahlung so eingestellt werden, daß die Flüssigkeit genügend angeregt wird, um sie schnell zum Kochen und zum Entweichen aus dem Treibmittelkorn zu bringen und somit die Porosität der Körner auf ein annehmbares Maß zu steigern und eine gleichmäßige Verteilung der entstehen den porösen Kanäle zu gewährleisten.

Die porösen Körner werden vorzugweise in Form von ringförmi gen Scheiben mit einem Durchmesser von etwa 5,6 cm und einer Länge von 2,6 cm hergestellt, durch deren mittleren Ab schnitt sich ein zylinderförmiger Kanal mit einem Durchmes ser von 1,25 cm von der Unter- bis zur Oberseite des Pellets erstreckt. Der Kanal umgibt vollständig die Außenfläche der Zündkammer in der Gaserzeugungsvorrichtung entsprechend der bei solchen Vorrichtungen üblichen Konstruktion. Nach einer weiteren Gestaltungsvariante können auch Einzelkörner herge stellt werden, die eine Vielzahl zylinderförmiger, das Korn von oben bis unten durchziehender Kanäle aufweisen, um das resultierende Brennverhalten besser steuern zu können.

Eine weitere Verfahrensvariante zur Herstellung des erfin dungsgemäßen porösen Einzelkorntreibmittels betrifft die Verwendung eines Extruders. Ein Vorrat an Aufschlämmung, die die erforderliche Konsistenz besitzt, kann auf den Extruder aufgegeben werden, um ein Korn zu extrudieren, daß die ge wünschte Form besitzt, wie zum Beispiel ein Korn, das den Verbrennungsteil einer Luftsackfüllvorrichtung für Automo bile vollständig ausfüllt. Dieses Korn wird dann in der oben beschriebenen Weise einer Schnelltrocknung unterzogen und so zum fertigen Produkt.

Die nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten porö sen Einzelkorntreibmittel haben die Struktur eines wurmsti chigen Materials, das heißt sie besitzen eine Vielzahl von of fenen röhrenförmigen Kanälen, die durch das schnelle Verkochen des flüssigen Anteils der Aufschlämmung während des Schnell trocknungsverfahrens erzeugt werden und die zugängliche Brennfläche wesentlich vergrößern. Die Größe dieser Kanäle kann von einem submikroskopischen bis zu einem mit dem bloßen Auge sichtbaren Durchmesser reichen, je nachdem welches Volumen für den flüssigen Bestandteil der Aufschläm mung gewählt worden war. Diese Kanäle haben jedoch eine Größe, die ausreicht, um einen Kontakt zwischen der heran nahenden Flammenfront und der innenseitigen Brennfläche des Treibmittelkorns zu ermöglichen. Dadurch wird es möglich, daß sich eine ausreichende Menge an gasförmigem Produkt bildet, um den Luftsack eines Automobils in 30 bis 60 Millisekunden praktisch vollständig zu füllen.

Claims

1. Verfahren zur Herstellung eines porösen Treibmittelkorns, bei dem eine vorgegebene Menge von wenigstens zwei brennbaren Stoffen, die unter Bildung eines gasförmigen Produktes rasch zu reagieren vermögen, mit einer Flüssigkeit unter Bildung einer Aufschlämmung gemischt wird und die Aufschlämmung zur weitgehenden Verdampfung der Flüssigkeit und Bildung eines porösen Treibmittelkorns durch Bestrahlung mit Mikrowellen einer Schnelltrocknung unterzogen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem als brennbare Stoffe wenigstens ein Alkalimetallazid und ein Metalloxid eingesetzt werden.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als Alkalimetallazid Natrium-, Kalium- oder Lithiumazid oder ein Gemisch davon eingesetzt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem als Azid Natriumazid in einer Menge von 40 bis 80 Teilen pro 100 Gewichtsteile der Gesamtzusammensetzung zugesetzt wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem als Metalloxid ein Eisen(III)-, Kupfer(II)-, Mangan-, Zinn-, Titan- oder Nickel oxid oder ein Gemisch davon eingesetzt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem außer dem noch wenigstens ein weiteres Oxidationsmittel dem Gemisch zugesetzt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, bei dem als Oxidationsmittel ein Alkalimetallnitrat, Alkalimetallchlorat oder Alkalimetallper chlorat oder ein Gemisch davon eingesetzt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die brennbaren Reagentien trocken gemischt werden.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem als Flüssigkeit eine Lösung von Natriumsilikat in Wasser einge setzt wird.

10. Verfahren nach Anspruch 9, bei dem eine Lösung von Natri umsilikat in Wasser eingesetzt wird, deren Prozentgehalt an Natriumsilikat zwischen 10 und 70 Gewichtsprozent liegt.

11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem als Flüssigkeit Wasser eingesetzt wird und außerdem noch eine vorgegebene Menge Natriumsilikatlösung zur Aufschlämmung zugegeben wird.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem als Flüssigkeit eine aliphatische Kohlenwasserstoffverbindung eingesetzt wird.

13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem ferner einer bestimmten Menge der Aufschlämmung vor der Schnelltrocknung durch Formpressen eine vorgegebene Gestalt verliehen wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, bei dem ferner eine Verbren nungsschale aus Kunststoff mit einer vorgegebenen Menge an Aufschlämmung gefüllt wird, wodurch der Aufschlämmung, bevor diese der Mikrowellenbestrahlung ausgesetzt wird, eine vor gegebene Gestalt verliehen wird.

15. Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, bei dem die Aufschläm mung ca. 30 Sekunden während jeweils einer Bestrahlungsperiode bestrahlt wird.

16. Verfahren nach Anspruch 15, bei dem die Gesamtdauer, während der die Aufschlämmung der Strahlung ausgesetzt wird, zwischen 3 und 5 Minuten, vorzugsweise ca. 4 Minuten, gewählt wird, um daraus praktisch die gesamte Flüssigkeit zu entfer nen.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, bei dem ferner eine bestimmte Menge an Aufschlämmung vor der Schnell trocknung der Aufschlämmung in eine vorgegebene Gestalt ex trudiert wird.

18. Poröses Treibmittelkorn, hergestellt nach einem der An sprüche 1 bis 17, das eine Vielzahl willkürlich ausgerichte ter, radial und longitudinal miteinander verbundener poröser Kanäle aufweist, die unterschiedlichen Durchmesser besitzen und sich durch das gesamte Korn erstrecken, um die Brennober fläche des Korns zu erhöhen.

19. Poröses Treibmittelkorn nach Anspruch 18, bei dem die Dichte zwischen 0,85 und 1,45 g/cm³ liegt.

20. Poröses Treibmittelkorn nach Anspruch 18 oder 19, das in Form eines flachen Ringes hergestellt ist.

21. Poröses Treibmittelkorn nach einem der Ansprüche 18 bis 20, das ferner noch einen zentralen zylindrischen Kanal auf weist, der sich von der unteren bis zur oberen Oberfläche erstreckt und so gestaltet ist, daß er vollständig einen Zündungsabschnitt für eine Gaserzeugungsvorrichtung für Kraft fahrzeuge umgibt.

22. Verwendung des porösen Treibmittelkorns nach einem der Ansprüche 18 bis 21 zur Erzeugung eines gasförmigen Produktes in einem passiven Kraftfahrzeug-Bewegungsbegrenzungssystem für Autoinsassen.

23. Verwendung des porösen Treibmittelkorns nach einem der Ansprüche 18 bis 21 zur Erzeugung eines gasförmigen Produktes in einer expandierbaren Flugzeugnotrutsche oder einer auf blasbaren Rettungsinsel.

24. Verwendung des porösen Treibmittelkorns nach einem der Ansprüche 18 bis 21 zur Erzeugung eines gasförmigen Produktes zum Antrieb von Geschossen.