EP1328493A1 - Composition pyrotechnique a combustion lente - Google Patents

Composition pyrotechnique a combustion lente

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Publication number
EP1328493A1
EP1328493A1 EP01972215A EP01972215A EP1328493A1 EP 1328493 A1 EP1328493 A1 EP 1328493A1 EP 01972215 A EP01972215 A EP 01972215A EP 01972215 A EP01972215 A EP 01972215A EP 1328493 A1 EP1328493 A1 EP 1328493A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mass
pyrotechnic composition
slow combustion
wax
anthracene
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP01972215A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
André Espagnacq
Philippe Morand
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nexter Munitions SA
Original Assignee
Giat Industries SA
Nexter Munitions SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Giat Industries SA, Nexter Munitions SA filed Critical Giat Industries SA
Publication of EP1328493A1 publication Critical patent/EP1328493A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B29/00—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate
    • C06B29/22—Compositions containing an inorganic oxygen-halogen salt, e.g. chlorate, perchlorate the salt being ammonium perchlorate
    • 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

Definitions

  • the technical sector of the present invention is that of pyrotechnic compositions intended for manufacturing pyrotechnic delays which must be integrated into ammunition, into a security and arming device or into a slow wick.
  • patent FR-2 464 932 has proposed a composition for a delay cord comprising tungsten powder (W), barium chromate (BaCr0 4 ), and potassium perchlorate (KC10).
  • This composition has a combustion speed of 4 mm / s in a sheath with an external diameter of 3 mm (the thickness of the tin sheaths is generally of the order of 0.5 mm).
  • compositions based on tungsten, barium chromate, potassium perchlorate and optionally silica generally have a combustion rate of the order of 2 mm / s or even more than 2 mm / s. These compositions have the particularity of being consumed while generating practically no gas.
  • Cord technology is well suited to achieving delays for ammunition. This technology makes it possible to manufacture a longer delay column and it allows the production of complex shapes making it possible to adapt to a reduced available volume. Thus a delay of 15 s can easily be obtained by using a length of cord of 35 mm containing a composition such as that described by patent FR-2,706,449.
  • the object of the present invention is to provide a new composition with a slow combustion speed, of the order of mm / s, intended to be incorporated into a munition or an element thereof, for example an arming and security.
  • the subject of the invention is therefore a pyrotechnic composition with slow combustion intended in particular for producing pyrotechnic delays, composition characterized in that it comprises an oxidizer of the perchlorate type according to a percentage by mass of between 75 and 91%, a chosen reducing among aromatic hydrocarbons according to a percentage by mass of between 5 and 20%, 0 to 6% by mass of a binder and 0 to 5% by mass of a nanometric silica powder.
  • the oxidant may be ammonium perchlorate.
  • the reducing agent may consist of one anthracene, phenanthrene, naphthalene or a mixture of these.
  • the composition may comprise a binder which will consist of a wax.
  • composition could then be made up in mass by 75 to 91% of perchlorate, 5 to 20% of aromatic hydrocarbon and 1 to 6% of binder.
  • the composition could be made up in mass by 80% of ammonium perchlorate and 20% of anthracene.
  • the composition may be made up in mass by: 75 to 91% of perchlorate, 5 to 20% of aromatic hydrocarbon and 0.5 to 5% of a nanometric silica powder.
  • the composition may be made up in mass by: 75 to 91% of perchlorate, 5 to 20% of aromatic hydrocarbon, 1 to 6% of binder and 1 to 5% of a nanometric silica powder .
  • it can in particular be made up in mass by: - 81.5% ammonium perchlorate, 12.5% anthracene, 5% wax and 1% nanometric silica powder, or
  • a very first advantage of the pyrotechnic composition according to the invention lies in the fact that it can be used either in a traditional tubular delay column or in the form of a delay cord or even for producing slow wicks.
  • Another advantage lies in the fact that the combustion speed of the composition can be adjusted while guaranteeing regular pyrotechnic behavior and without undesirable gas projection.
  • composition makes it possible to manufacture pyrotechnic delays ranging from a few seconds to several minutes.
  • composition according to the invention mainly consists of an oxidizing salt, such as ammonium perchlorate and of a reducing organic compound of the aromatic hydrocarbon type, such as anthracene, phenanthrene or naphthalene. It is also possible to incorporate into this composition a binder, for example a wax of the wax-ester type or polyethylene wax.
  • an oxidizing salt such as ammonium perchlorate
  • a reducing organic compound of the aromatic hydrocarbon type such as anthracene, phenanthrene or naphthalene.
  • a binder for example a wax of the wax-ester type or polyethylene wax.
  • the binder or the wax makes it possible in a conventional way to ensure coating of the grains of the composition, which improves the homogeneity of the composition and the mechanical strength of the delay produced.
  • the resistance to aging delay is also improved, in fact the binder prevents the sedimentation of the various constituents of the composition and therefore ensures the maintenance of the homogeneity of the latter over time (therefore the performance of the delay).
  • the binder also participates in the pyrotechnic reaction. The amount of binder possibly used therefore makes it possible to adjust the rate of combustion of the delay.
  • composition according to the invention whether or not it comprises a binder, a nanometric silica powder.
  • a nanometric silica is a silica whose average grain diameter is between 7 and 40 nanometers. Such silica is sold, for example, under the trade name Aerosil.
  • silica ensures good flowability of the prepared composition, which facilitates the loading and processing operations when manufacturing a delay column. It also helps regulate combustion. It does not directly participate in combustion, but the combustion speed can be adjusted by varying the amount of silica used.
  • a composition devoid of binder is implemented by the dry route in the following manner:
  • the reducing agent and the oxidizing agent are introduced into the tank of a mixer known under the trademark TURBULA. It is kneaded for about twenty minutes, then it is removed from the mixer.
  • the fraction of nanometric silica chosen is introduced into the mixer tank and a fraction of 1/5 of the oxidant / reducing mixture previously prepared is added to it. We knead for 5 minutes. The mixer is stopped and another fraction of 1/5 of the oxidizing / reducing mixture is introduced. We knead for 5 minutes. These successive operations are continued until the previously prepared oxidant / reducing mixture is used up.
  • a composition comprising a binder for example a wax
  • gasoline F is the mixture of hydrocarbons originating in a conventional manner from the distillation of oils between 100 ° C. and 160 ° C. (stage F of the columns distillation).
  • the oxidant and the binder solution are then introduced into a planetary or Z-paddle mixer of known type.
  • the mixture is kneaded for 5 minutes and then the reducer is introduced. We knead for another 15 minutes approximately.
  • the mixture is then recovered in a tray and a pre-drying is carried out under mechanical suction. As soon as its consistency allows, the mixture is granulated on a sieve with a mesh vacuum of between 0.5 and 1 mm.
  • the elimination of the solvent is then terminated by an oven for 24 hours in a naturally ventilated oven maintained at 55 ⁇ 5 ° C.
  • silica can then be carried out in a composition with wax by rigorously applying the process described previously (implementation by the dry route).
  • the composition according to the invention has the originality of mainly decomposing in the form of gaseous compounds.
  • a vent will be provided which will be disposed at the rear of the column or the delay cord (ie at the level of the zone where the composition is primed). This vent will allow the evacuation of gases as they are generated and will prevent any bursting of the cord or the delay column.
  • Patent FR 2706 449 proposed to introduce a small amount (0.5 to 1.5% by mass) of nanometric silica in a composition combining tungsten / barium chromate / potassium perchlorate. This addition made it possible to avoid bursts of cord sheath. It was too small in proportion to significantly change the rate of combustion.
  • the pyrotechnic composition according to the invention will preferably comprise between 75 and 91% by mass of ammonium perchlorate and between 5 and 20% by mass of an aromatic hydrocarbon (for example anthracene, phenanthrene or naphthalene).
  • an aromatic hydrocarbon for example anthracene, phenanthrene or naphthalene
  • a binder for example a wax, this will represent from 1 to 6% by mass of the composition.
  • the composition may incorporate both a binder and silica.
  • the binder is first of all associated with the oxidizing / reducing couple and the silica is added to the mixture last.
  • We will measure the binder and silica so as to obtain the desired characteristics for the delay: adjustment of the combustion speed (influenced by the binder and / or silica), mechanical and aging resistance (thanks to the binder), improvement in flowability ( thanks to silica).
  • the following examples illustrate different embodiments of the composition according to the invention.
  • a - Example of composition comprising neither binder nor silica.
  • EXAMPLE 1 A composition is prepared as described above, comprising by mass: 80% of ammonium perchlorate and 20% of anthracene. The composition obtained is loaded by compression into a tubular structure of aluminum alloy with an internal diameter of 3.8 mm.
  • compositions comprising silica and without binder
  • composition comprising by mass 85% of ammonium perchlorate, 10% of anthracene and 5% of nanometric silica (AEROSIL).
  • AEROSIL nanometric silica
  • composition comprising by mass 84.5% of ammonium perchlorate, 12.5% of anthracene and 3% of nanometric silica (AEROSIL).
  • AEROSIL nanometric silica
  • composition comprising 87% by mass of ammonium perchlorate, 7.5% of anthracene, 3% of nanometric silica (AEROSIL) and 2.5% of wax.
  • AEROSIL nanometric silica
  • EXAMPLE 5 A composition comprising, by mass, 82.5% of ammonium perchlorate, 7.5% of anthracene, 5% of nanometric silica (AEROSIL) and 5% of wax is prepared as described above.
  • AEROSIL nanometric silica
  • composition comprising by mass 81.5% of ammonium perchlorate, 12.5% of anthracene, 1% of nanometric silica (AEROSIL) and 5% of wax.
  • AEROSIL nanometric silica
  • composition comprising by mass 89% of ammonium perchlorate, 7% of anthracene, 2% of nanometric silica (AEROSIL) and 2% of wax.
  • AEROSIL nanometric silica
  • compositions comprising a binder and free of silica.
  • composition comprising by mass 91% of ammonium perchlorate, 7% of anthracene and 2% of wax.
  • a composition comprising 88% by mass of ammonium perchlorate, 7% of anthracene and 5% of wax. Loaded with a delay cord in a tin sheath with an outside diameter of 3.1 mm, the average combustion speed is 0.94 mm / s at -32 ° C, 0.95 mm / s at +20 ° C and 0 , 97 mm / s at +44 ° C.
  • EXAMPLE 10 A composition comprising 88% by weight of ammonium perchlorate, 7% of phenanthrene and 5% of wax is prepared as described above. Loaded with a delay cord in a tin sheath with an outside diameter of 3.1 mm, the average combustion speed is 0.89 mm / s at -32 ° C and 0.90 mm / s at +20 ° C.
  • EXAMPLE 11 A composition comprising 88% by weight of ammonium perchlorate, 7% of naphthalene and 5% of wax is prepared as described above.
  • the average combustion speed is 0.87 mm / s at -32 ° C and 0.94 mm / s at +20 ° C.
  • compositions according to the invention all have a combustion speed close to 1 mm / s. It can be seen that the preceding examples make it possible to offer those skilled in the art a wide range of compositions suitable for use in the form of a delay cord, a rigid column or a wick.

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Abstract

L'invention concerne une composition à combustion lente pour retards pyrotechniques de longue durée. Elle comprend un oxydant du type perchlorate selon un pourcentage en masse compris entre 75 et 91%, un réducteur choisi parmi les hydrocarbures aromatiques selon un pourcentage en masse compris entre 5 et 20%, 0 à 6% en masse d'un liant et 0 à 5% en masse d'un poudre de silice nanométrique. Application à la réalisation de cordeaux ou de mèches pour retards à vitesse de combustion de l'ordre du mm/s.

Description

COMPOSITION PYROTECHNIQUE A COMBUSTION LENTE
Le secteur technique de la présente invention est celui des compositions pyrotechniques destinées à fabriquer des retards pyrotechniques devant être intégrés dans une munition, dans un dispositif de sécurité et d'armement ou dans une mèche lente.
Lorsqu'on veut concevoir une munition ou un système pyrotechnique comportant un système de temporisation de longue durée (plusieurs secondes à plusieurs minutes) , on peut mettre en oeuvre une temporisation horlogère ou électronique ou utilisant une réaction chimique.
Ces solutions sont coûteuses et encombrantes. Les concepteurs de munitions préfèrent donc utiliser les retards pyrotechniques (en colonne rigide ou en cordeau) car de telles solutions sont compactes, fiables, robustes et peu coûteuses .
Cependant une temporisation particulièrement longue dans une munition de petite dimension est extrêmement difficile à réaliser avec une composition pyrotechnique.
Ainsi, on a proposé dans le brevet FR-2 464 932 une composition pour cordeau retard comprenant de la poudre de tungstène (W) , du chromate de baryum (BaCr04) , et du perchlorate de potassium (KC10 ) . Cette composition présente une vitesse de combustion de 4 mm/s dans une gaine de 3 mm de diamètre externe (l'épaisseur des gaines étain est généralement de l'ordre de 0,5mm).
Dans le brevet FR-A-2 706 449 au nom du demandeur, on a proposé une amélioration de la composition décrite dans le brevet précédent par incorporation de poudre de silice nanométrique. Une telle composition permet d'obtenir une vitesse de combustion de 2 à 2,5 mm/s dans une gaine de 3,1 mm de diamètre externe. La silice ainsi introduite permet d'éviter des éclatements du cordeau mais elle est en proportion trop réduite pour modifier sensiblement la vitesse de combustion de la composition. On pourra se reporter encore aux brevets US-A-3 028 229 et EP-0 332 986 qui décrivent des compositions comprenant essentiellement une poudre métallique.
Les compositions connues à base de tungstène, de chromate de baryum de perchlorate de potassium et éventuellement de silice présentent généralement une vitesse de combustion de l'ordre de 2 mm/s ou bien supérieure à 2 mm/s. Ces compositions présentent la particularité de se consumer en ne générant pratiquement pas de gaz. La technologie cordeau est bien adaptée à la réalisation de retards pour munitions. Cette technologie permet de fabriquer une colonne retard plus longue et elle autorise la réalisation de formes complexes permettant de s'adapter à un volume disponible réduit. Ainsi on peut obtenir aisément une temporisation de 15 s en mettant en oeuvre une longueur de cordeau de 35 mm renfermant une composition telle que celle décrite par le brevet FR-2 706 449.
Cependant si on souhaite une temporisation plus longue (par exemple 30 s) sans mettre en oeuvre de cordeau plus long (donc plus encombrant) , il faut utiliser une composition ayant une vitesse de combustion de l'ordre du mm/s.
Le but de la présente invention est de fournir une nouvelle composition à vitesse de combustion lente, de l'ordre du mm/s, destinée à être incorporée dans une munition ou un élément de celle-ci par exemple un dispositif d'armement et de sécurité.
L'invention a donc pour objet une composition pyrotechnique à combustion lente destinée notamment à la réalisation de retards pyrotechniques, composition caractérisée en ce qu'elle comprend un oxydant du type perchlorate selon un pourcentage en masse compris entre 75 et 91%, un réducteur choisi parmi les hydrocarbures aromatiques selon un pourcentage en masse compris entre 5 et 20%, 0 à 6% en masse d'un liant et 0 à 5% en masse d'une poudre de silice nanométrique.
Avantageusement, l'oxydant pourra être le perchlorate d' ammonium. Avantageusement, le réducteur pourra être constitué par 1' anthracène, le phenanthrene, le naphtalène ou un mélange de ceux-ci.
Selon un premier mode de réalisation, la composition pourra comprendre un liant qui sera constitué par une cire.
La composition pourra alors être constituée en masse par 75 à 91 % de perchlorate, 5 à 20% d'hydrocarbure aromatique et 1 à 6% de liant.
Suivant différents exemples, elle pourra notamment être constituée en masse par :
- 91% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 2% de cire, ou
- 88% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 5% de cire, ou - 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de phenanthrene et 5% de cire, ou
- 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de naphtalène et 5% de cire.
Selon un second mode de réalisation, la composition pourra être constituée en masse par 80% de perchlorate d'ammonium et 20% d' anthracène.
Selon un troisième mode de réalisation, la composition pourra être constituée en masse par : 75 à 91% de perchlorate, 5 à 20% d'hydrocarbure aromatique et 0,5 à 5% d'une poudre de silice nanométrique.
Suivant différents exemples elle pourra notamment être constituée en masse par :
- 85% de perchlorate d'ammonium, 10% d' anthracène et 5% de poudre de silice nanométrique, ou - 84,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène et
3% de poudre de silice nanométrique.
Selon un quatrième mode de réalisation, la composition pourra être constituée en masse par : 75 à 91% de perchlorate, 5 à 20% d'hydrocarbure aromatique, 1 à 6% de liant et 1 à 5% d'une poudre de silice nanométrique.
Suivant différents exemples elle pourra notamment être constituée en masse par : - 81,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène, 5% de cire et 1% de poudre de silice nanométrique, ou
- 82,5% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 5% de cire et 5% de poudre de silice nanométrique, ou - 87% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 2,5% de cire et 3% de poudre de silice nanométrique, ou
- 89% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène, 2% de cire et 2% de poudre de silice nanométrique.
Un tout premier avantage de la composition pyrotechnique selon l'invention réside dans le fait qu'elle peut être utilisée soit en colonne retard tubulaire traditionnelle soit sous forme de cordeau retard soit encore pour réaliser des mèches lentes.
Un autre avantage réside dans le fait que la vitesse de combustion de la composition peut être ajustée tout en garantissant un comportement pyrotechnique régulier et sans projection gazeuse indésirable.
Un autre avantage réside dans le fait que la composition permet de fabriquer des retards pyrotechniques allant de quelques secondes à plusieurs minutes.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement du complément de description donné ci-après à titre indicatif.
Ainsi la composition selon l'invention est principalement constituée d'un sel oxydant, tel le perchlorate d'ammonium et d'un composé organique réducteur du type hydrocarbure aromatique, tel l' anthracène, le phenanthrene ou le naphtalène. On pourra également incorporer à cette composition un liant, par exemple une cire du type cire-ester ou cire de polyéthylène .
Le liant ou la cire permet d'une façon classique d'assurer un enrobage des grains de la composition ce qui améliore l'homogénéité de la composition et la tenue mécanique du retard réalisé. La tenue du retard au vieillissement se trouve également améliorée, en effet le liant empêche la sédimentation des différents constituants de la composition et assure donc le maintien de l'homogénéité de celle ci au cours du temps (donc des performances du retard) . Le liant participe également à la réaction pyrotechnique. La quantité de liant éventuellement utilisé permet donc de régler la vitesse de combustion du retard.
On pourra également incorporer à la composition selon l'invention, qu'elle comprenne ou non un liant, une poudre de silice nanométrique.
Une silice nanométrique est une silice dont le diamètre moyen des grains est compris entre 7 et 40 nanomètres. Une telle silice est vendue par exemple sous la dénomination commerciale Aerosil.
Une telle silice permet d'assurer une bonne coulabilité de la composition préparée, ce qui facilite les opérations de chargement et de mise en œuvre lorsqu'on fabrique une colonne retard. Elle permet également de régulariser la combustion. Elle ne participe pas directement à la combustion mais on pourra régler la vitesse de combustion en jouant sur la quantité de silice mise en oeuvre.
Bien entendu, les proportions des constituants doivent être ajustées de façon précise pour obtenir un régime de combustion reproductible et garantir un comportement pyrotechnique régulier sans projection gazeuse indésirable. En effet, la vitesse et le régime de combustion varient en fonction de la proportion des composants. Ils varient également en fonction de la nature de l'hydrocarbure utilisé. Une composition dépourvue de liant se met en œuvre par voie sèche de la façon suivante :
Pour préparer un kg de composition, on introduit le réducteur et l'oxydant dans la cuve d'un mélangeur connu sous la marque TURBULA. On la malaxe pendant une vingtaine de minutes, puis on la retire du mélangeur.
On introduit la fraction de silice nanométrique choisie dans la cuve du mélangeur et on ajoute à celle ci une fraction de 1/5 du mélange oxydant/réducteur préalablement préparé. On malaxe pendant 5 minutes. On arête le mélangeur et on introduit une autre fraction de 1/5 du mélange oxydant/réducteur. On malaxe pendant 5 minutes. On continue ces opérations successives jusqu'à épuisement du mélange oxydant/réducteur préalablement préparé. Une composition comportant un liant (une cire par exemple), est mise en œuvre par voie humide. On procède de la manière suivante :
On dissout la cire dans un solvant approprié par exemple de l'essence F. L'essence F est le mélange d'hydrocarbures provenant d'une façon classique de la distillation des pétroles entre 100 °C et 160 °C (étage F des colonnes de distillation) . On introduit ensuite dans un malaxeur planétaire ou à pale en Z de type connu l'oxydant et la solution de liant. On malaxe pendant 5 minutes et on introduit ensuite le réducteur. On malaxe encore pendant 15 minutes environ. On récupère ensuite le mélange dans un plateau et on réalise un pré-séchage sous aspiration mécanique. Dès que sa consistance le permet, on procède au granulage du mélange sur un tamis ayant un vide de maille compris entre 0,5 et 1 mm. On termine l'élimination du solvant ensuite par un étuvage pendant 24 heures dans une étuve à ventilation naturelle maintenue à 55 ± 5 °C.
L'ajout de silice peut ensuite être effectué dans une composition avec cire en appliquant rigoureusement le processus décrit antérieurement (mise en oeuvre par voie sèche) .
Contrairement aux compositions pyrotechniques à retard connues du type W/BaCr0/KC104 décrites dans les documents cités dans le préambule de la présente demande, la composition selon l'invention présente l'originalité de se décomposer principalement sous forme de composés gazeux.
Ainsi dans le cas d'une colonne retard, celle-ci se vide totalement au cours de la combustion et le régime de combustion de celle-ci n'est pas perturbé.
On prévoira avantageusement un évent qui sera disposé au niveau de l'arrière de la colonne ou du cordeau retard (c'est à dire au niveau de la zone où la composition se trouve amorcée). Cet évent permettra l'évacuation des gaz au fur et à mesure de leur génération et empêchera tout éclatement du cordeau ou de la colonne retard.
On sait en effet que les compositions traditionnelles évoquées précédemment qui génèrent peu de gaz produisent également des résidus solides qui peuvent interdire l'évacuation des produits gazeux, provoquant des sauts de combustion et parfois l'éclatement du cordeau ou l'éjection partielle de la colonne retard. Le brevet FR 2706 449 proposait d'introduire une faible quantité (0,5 à 1,5% en masse) de silice nanométrique dans une composition associant tungstène/chromate de Baryum/perchlorate de potassium. Cet ajout permettait d'éviter les éclatements de gaine de cordeaux. Il était en proportion trop réduite pour modifier sensiblement la vitesse de combustion.
La composition pyrotechnique selon l'invention comprendra de préférence entre 75 et 91% en masse de perchlorate d'ammonium et entre 5 et 20% en masse d'un hydrocarbure aromatique (par exemple l' anthracène, le phenanthrene ou le naphtalène) .
Si on lui incorpore un liant, par exemple une cire, celui ci représentera de 1 à 6% en masse de la composition.
Si on lui incorpore de la silice nanométrique, celle ci représentera de 0,5 à 5% en masse de la composition. La composition pourra incorporer à la fois un liant et de la silice. Dans ce cas, suivant le procédé décrit précédemment, le liant est tout d'abord associé au couple oxydant/réducteur et la silice est ajoutée au mélange en dernier lieu. On dosera liant et silice de façon à obtenir les caractéristiques souhaitées pour le retard : ajustement de la vitesse de combustion (influencée par le liant et/ou la silice) , tenue mécanique et au vieillissement (grâce au liant) , amélioration de la coulabilité (grâce à la silice) . Les exemples suivants illustrent différents modes de réalisation de la composition selon l'invention. A - Exemple de composition ne comprenant ni liant ni silice . EXEMPLE 1 On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse : 80% de perchlorate d'ammonium et 20% d' anthracène. On charge la composition obtenue par compression dans une structure tubulaire en alliage d'aluminium de 3,8 mm de diamètre intérieur.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,86 mm/s à -32 °C et de 0,90 mm/s à + 20 °C.
Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de
3,1 mm de diamètre extérieur on obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,80 mm/s à +20 °C. Malheureusement, cette composition ne fonctionne pas de façon satisfaisante à -32°C (arrêts de combustion).
B - Exemples de compositions comprenant de la silice et sans liant
EXEMPLE 2
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 85% de perchlorate d'ammonium, 10% d' anthracène et 5% de silice nanométrique (AEROSIL) .
On la charge par compression dans la structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,91 mm/s à -32 °C, de 1,00 mm/s à + 20 °C et 1,04 mm/s à +44 °C.
Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de 3,1 mm de diamètre extérieur, on obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,95 mm/s à -32°C, de 1,05 mm/s à +20°C et de 1,05 mm/s à +44 °C. EXEMPLE 3
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 84,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène et 3% de silice nanométrique (AEROSIL).
On la charge par compression dans la structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,95 mm/s à -32°C, de 1,08 mm/s à +20°C et 1,12 mm/s à +44 °C.
Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de 3,1 mm de diamètre extérieur, on obtient une vitesse de combustion moyenne de 1,14 mm/s à -32 °C, de 1,12 mm/s à + 20 °C et de 1,10 mm/s à +44 °C.
C - Exemples de compositions comprenant de la silice et un liant. EXEMPLE 4
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 87% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 3% de silice nanométrique (AEROSIL) et 2,5% de cire.
On la charge par compression dans une structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,77 mm/s à -32 °C et de 0,96 mm/s à +20 °C et de 0,93 mm/s à +44 °C. Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de
3,1 mm de diamètre extérieur, on obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,95 mm/s à -32 °C, de 1,02 mm/s à +20 °C et de 1,05 mm/s à +44 °C.
EXEMPLE 5 On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 82,5% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 5% de silice nanométrique (AEROSIL) et 5% de cire.
On la charge par compression dans la structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,87 mm/s à -32 °C et de 1,02 mm/s à +20 °C et de 1,04 mm/s à +44 °C.
Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de 3,1 mm de diamètre extérieur, on obtient une vitesse de combustion moyenne de 1,18 mm/s à -32 °C, de 1,24 mm/s à +20 °C et de 1,20 mm/s à +44 °C.
EXEMPLE 6
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 81,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène, 1% de silice nanométrique (AEROSIL) et 5% de cire.
On la charge par compression dans la structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,90 mm/s à -32 °C et de 0,99 mm/s à +20 °C et à +44 °C.
Lorsqu'on la charge en cordeau retard en gaine étain de 3,1 mm de diamètre extérieur on obtient une vitesse de combustion moyenne de 1,17 mm/s à -32 °C, de 1,09 mm/s à +20 °C et de 1,05 mm/s à +44 °C.
EXEMPLE 7
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 89% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène, 2% de silice nanométrique (AEROSIL) et 2% de cire.
On la charge par compression dans la structure tubulaire en alliage d'aluminium de diamètre intérieur 3,8 mm. On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,95 mm/s à -32 °C et de 0,86 mm/s à +20 °C.
Lorsqu' on la charge en cordeau retard en gaine étain de 3,1 mm de diamètre extérieur, on obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,92 mm/s à -32 °C, de 1,00 mm/s à +20°C.
D - Exemples de compositions comprenant un liant et dépourvues de silice.
EXEMPLE 8
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 91% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 2% de cire.
On la charge ensuite en cordeau retard en gaine étain de diamètre extérieur de 3,1 mm.
On obtient une vitesse de combustion moyenne de 0,93 mm/s à -32 °C et de 0,92 mm/s à +20 °C.
EXEMPLE 9
On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 88% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 5% de cire. Chargée en cordeau retard en gaine étain de diamètre extérieur de 3,1 mm, la vitesse de combustion moyenne est de 0,94 mm/s à -32 °C, de 0,95 mm/s à +20 °C et de 0,97 mm/s à +44 °C.
EXEMPLE 10 On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de phenanthrene et 5% de cire. Chargée en cordeau retard en gaine étain de diamètre extérieur de 3,1 mm, la vitesse de combustion moyenne est de 0,89 mm/s à -32 °C et de 0,90 mm/s à +20 °C.
EXEMPLE 11 On prépare comme décrit précédemment une composition comprenant en masse 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de naphtalène et 5% de cire.
Chargée en cordeau retard en gaine étain de diamètre extérieur de 3,1 mm, la vitesse de combustion moyenne est de 0,87 mm/s à -32 °C et de 0,94 mm/s à +20 °C.
Les compositions selon l'invention ont toutes une vitesse de combustion voisine de 1 mm/s. On voit que les exemples précédents permettent d'offrir à l'homme de l'art une large gamme de compositions adaptées à une mise en oeuvre sous forme de cordeau retard, de colonne rigide ou de mèche.

Claims

REVENDICATIONS
1. Composition pyrotechnique à combustion lente destinée notamment à la réalisation de retards pyrotechniques, caractérisée en ce qu'elle comprend un oxydant du type perchlorate selon un pourcentage en masse compris entre 75 et 91%, un réducteur choisi parmi les hydrocarbures aromatiques selon un pourcentage en masse compris entre 5 et 20%, 0 à 6% en masse d'un liant et 0 à 5% en masse d'une poudre de silice nanométrique.
2 . Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'oxydant est le perchlorate d'ammonium.
3. Composition pyrotechnique à combustion lente selon une des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que le réducteur est constitué par l' anthracène, le phenanthrene, le naphtalène ou un mélange de ceux-ci.
4. Composition pyrotechnique à combustion lente selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comprend un liant qui est constitué par une cire. 5 . Composition pyrotechnique à combustion lente selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par 75 à 91 % de perchlorate,
5 à 20% d'hydrocarbure aromatique et 1 à 6% de liant.
6. Composition pyrotechnique à combustion lente selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 91% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 2% de cire.
7. Composition pyrotechnique à combustion lente selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 88% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène et 5% de cire.
8. Composition pyrotechnique à combustion lente selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de phenanthrene et 5% de cire.
9. Composition pyrotechnique à combustion lente selon les revendications 4 et 5, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 88% de perchlorate d'ammonium, 7% de naphtalène et 5% de cire.
10. Composition pyrotechnique à combustion lente selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par 80% de perchlorate d'ammonium et 20% d' anthracène.
11. Composition pyrotechnique à combustion lente selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 75 à 91% de perchlorate, 5 à 20% d'hydrocarbure aromatique et 0,5 à 5% d'une poudre de silice nanométrique.
12. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 85% de perchlorate d'ammonium, 10% d' anthracène et 5% de poudre de silice nanométrique.
13. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 11, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 84,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène et 3% de poudre de silice nanométrique.
14. Composition pyrotechnique à combustion lente selon l'une des revendications l à 4, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 75 à 91% de perchlorate, 5 à 20% d'hydrocarbure aromatique, 1 à 6% de liant et 1 à 5% d'une poudre de silice nanométrique.
15. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 81,5% de perchlorate d'ammonium, 12,5% d' anthracène, 5% de cire et 1% de poudre de silice nanométrique .
16. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 82,5% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 5% de cire et 5% de poudre de silice nanométrique.
17. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 87% de perchlorate d'ammonium, 7,5% d' anthracène, 2,5% de cire et 3% de poudre de silice nanométrique .
18. Composition pyrotechnique à combustion lente selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle est constituée en masse par : 89% de perchlorate d'ammonium, 7% d' anthracène, 2% de cire et 2% de poudre de silice nanométrique .
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