KR20060027811A - 단일 증분 기폭제 장전물 - Google Patents

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Abstract

팽창 가능한 구속 시스템 내에서 사용하기 위한 단일 증분 기폭제 장전물 및 단일 증분 기폭제 장전물을 준비하는 방법이 제공된다. 단일 증분 기폭제 장전물은 지르코늄, 과염소산칼륨과 같은 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 수소화티타늄과 같은 연소 촉진제의 균질 혼합물을 포함한다. 단일 증분 기폭제 장전물은 구성 성분들을 건조 혼합하거나 구성 성분들을 알코올과 같은 용제와 혼합하여 슬러리를 형성함으로써 균질 혼합물을 준비하고, 균질 혼합물을 장전물 홀더 내로 장입하고, 균질 혼합물을 압축함으로써 형성될 수 있다.
구속 시스템, 단일 증분 기폭제 장전물, 지르코늄, 산화제, 연소 촉진제

Description

단일 증분 기폭제 장전물 {SINGLE INCREMENT INITIATOR CHARGES}
본 발명은 팽창 가능한 구속 시스템용 팽창 장치의 점화 조립체 내에서 사용하기 위한 기폭제 장전물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 관련 화공(火工) 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물에 관한 것이다.
차량이 충돌의 경우와 같은 갑작스런 감속을 경험할 때 기체에 의해 팽창되거나 확장되는 쿠션 또는 백, 예를 들어 "에어백 쿠션"을 사용하여 차량 탑승자를 보호하는 것이 잘 알려져 있다. 그러한 에어백 구속 시스템은 보통 공간 요구를 최소화하도록 비팽창 및 접힌 상태로 수납된 하나 이상의 에어백 쿠션과, 차량의 갑작스런 감속을 검출하기 위해 차량의 프레임 또는 보디에 장착된 하나 이상의 충돌 센서와, 충돌 센서에 의해 전자식으로 개시되는 활성화 시스템과, 에어백 쿠션을 팽창시키도록 기체를 생성하거나 제공하는 팽창 장치를 포함한다. 차량의 갑작스런 감속의 경우에, 충돌 센서는 활성화 시스템을 개시하고, 이는 결국 팽창 장치를 개시하여 에어백 쿠션을 수 밀리초 내에 팽창시키기 시작한다.
많은 유형의 팽창 장치가 하나 이상의 팽창 가능한 구속 시스템 에어백 쿠션을 팽창시키기 위해 기술 분야에 개시되었다. 그러한 팽창 장치는 전형적으로 점화 조립체와, 다중 연소성 화공 성분과, 점화 조립체 및 하나 이상의 화공 성분을 포함하기 위한 하우징을 포함한다. 점화 조립체는 통상 폐쇄 전기 회로를 형성하도록 발열선에 연결된 하나 이상의 전기 전도성 핀을 갖는 아이릿 포함한다. 발열선은 장전물 홀더 또는 컵 내에 유지되거나 포함된 전기적으로 점화 가능한 기폭제 장전물과 밀접하게 접촉하여 유지된다. 충돌의 경우에, 활성화 시스템은 점화 조립체의 전도성 핀을 통해 발열선으로 전류를 유도한다. 발열선은 기폭제 장전물을 점화시키고, 이는 결국 점화 성분 또는 기체 발생 성분과 같은 관련 화공 성분을 점화시켜서 팽창 기체의 생성, 및 이에 의한 관련 또는 대응 에어백 쿠션의 팽창을 시작한다.
다양한 기폭제 장전물이 관련 화공 성분을 점화시키기 위해 기술 분야에 개시되었다. 전형적으로, 업계 및 연방 안전 표준을 만족시키기 위해, 그러한 기폭제 장전물은 두 개의 분리된 성분 또는 증분, 대체로 전열 전도성이며 점화 가능한 점화 성분 또는 증분, 및 점화 조립체의 연소 온도 및 압력 출력을 증가시키는 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분을 포함한다. 통상, 그러한 성분들은 팽창 장치의 개시를 용이하게 하기 위해 점화 성분 또는 증분이 발열선과 밀접하게 접촉하여 위치된 채로 장전물 홀더 내로 순차적으로 장입된다.
여러 점화 성분 또는 증분이 팽창 가능한 구속 시스템 내에서 사용되는 바와 같은 팽창 장치 내에서의 사용을 위해 개시되었다. 한 가지 그러한 점화 성분 또는 증분은 지르코늄 또는 티타늄과 같은 금속 또는 금속 연료와, 과염소산칼륨과 같은 산화제를 포함한다. 그러한 점화 성분들은 전류의 인가 시에 대체로 쉽게 점화되기 때문에 특히 바람직하다. 그러나, 팽창 가능한 구속 시스템과 같은 자동차 용도에 대해, 그러한 점화 성분 또는 증분들은 전형적으로 관련 화공 성분을 점화시키기에 충분한 열 및/또는 압력을 발생시키지 않는다. 따라서, 그러한 점화 성분 또는 증분들은 통상 분리되어 조제되는 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분과 조합하여 사용된다.
촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분은 통상 연소 온도를 증가시키고 그리고/또는 기폭제 장전물의 연소 중에 발생되는 압력을 증가시키는 역할을 한다. 적합한 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분은 전형적으로 과염소산칼륨과 같은 산화제와 조합하여 수소화티타늄 또는 수소화지르코늄과 같은 금속 수소화물을 포함할 수 있다. 통상, 그러한 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분은 관련 발열선을 통과한 전류에 노출되었을 때 적절하게 점화되기에 충분한 전열 전도 특성을 지니지 않는다. 따라서, 그러한 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분은 전형적으로 점화 성분 또는 증분을 보완하기 위해 사용된다.
두 가지 분리된 성분 또는 증분들의 순차적 장입은 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 기폭제 장전물을 형성하기 위해 분리 조제, 장입, 및 압축 단계와 같은 추가의 공정 단계를 요구한다. 그러한 추가의 단계들은 추가 장비, 노동력, 품질 보증 분석 및 공정 시간의 형태와 같은 증가된 제조 비용을 발생시킨다. 또한, 점화 성분 또는 증분과 촉진제 또는 보강제 성분 또는 증분에 전형적으로 채용되는 재료는 장입하기가 어렵거나 위험할 수 있으며, 그러한 재료를 취급하는 사람들에 대해 상당한 안전의 문제점을 일으킬 수 있다. 따라서, 두 가지 분리된 성분 또는 증분들을 조제하고 장입하는 것은 작업자가 노출되는 위험 수준을 증가시킨 다.
상기의 관점에서, 다중 증분 기폭제 장전물에 대한 요구를 만족시키는 단일 증분 기폭제 장전물에 대한 필요성 및 요구가 있다. 특히, 관련 화공 성분을 재현 가능하고 신뢰할 수 있게 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물에 대한 필요성 및 요구가 있다. 다중의 순차적으로 장입되는 성분 또는 증분들을 포함하는 상용 기폭제 장전물보다 제조하기에 더욱 비용 효과적이며 안전한 단일 증분 기폭제 장전물에 대한 필요성 및 요구도 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 팽창 가능한 구속 시스템의 팽창 장치 내에서 사용하기 위한 개선된 기폭제 장전물 및 그러한 기폭제 장전물을 준비하는 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 특별한 목적은 전술한 문제점들 중 하나 이상을 극복하는 것이다.
본 발명의 일반적인 목적은 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 장전물을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제의 균질 혼합물을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물을 통해 적어도 부분적으로 달성될 수 있다. 몇몇 양호한 실시예에 따르면, 균질 혼합물은 적어도 약 20 성분 중량%의 지르코늄을 포함한다.
종래 기술은 통상 연소 촉진제의 유효량을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물과, 전술한 성능 또는 제조 기준들 중 하나 이상을 만족시키는데 있어서 원하는 만큼 효과적인 그러한 단일 증분 기폭제 장전물의 준비 방법을 제공하는데 실패했다. 더욱이, 종래 기술은 통상 단일 증분 기폭제 장전물과, 증가된 전열 감도를 갖는 지르코늄 및 산화제의 균질 혼합물을 이용하는 것과 관련된 관련 제작 방법을 제공하는데 실패했다.
본 발명은 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제의 유효량의 균질 혼합물이 준비되고 장전물 홀더 내로 장입되어 압축되는, 팽창 가능한 구속 시스템용 팽창 장치 내에서 사용하기 위한 단일 증분 기폭제 장전물을 만들기 위한 방법을 더 포함한다. 한 가지 양호한 실시예에 따르면, 방법은 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제를 건조 혼합하여 균질 혼합물을 형성하는 단계를 더 포함한다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따르면, 방법은 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제를 용제와 혼합하여 균질 혼합물을 형성하는 단계를 포함한다.
본 발명은 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 성분을 생성하기 위한 유효량의 연소 촉진제의 균질 혼합물을 형성하는 단계와, 균질 혼합물을 장전물 홀더 내로 장입하고 균질 혼합물을 압축하여 단일 증분 기폭제 장전물을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 준비되는 단일 증분 기폭제 장전물을 더 포함한다. 몇몇 양호한 실시예에 따르면, 균질 혼합물은,
약 20 내지 약 60 성분 중량%의 지르코늄,
약 30 내지 약 75 성분 중량%의 산화제, 및
약 10 내지 약 40 성분 중량%의 연소 촉진제를 포함한다. 본 발명의 다른 양호한 실시예에 따르면, 연소 촉진제는 금속성 연소 촉진제, 유기 연소 촉진제, 또는 이들의 조합을 포함한다.
본원의 "증분"이라는 용어의 언급은 개별적으로 조제되는 혼합물 또는 성분을 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 다중 증분의 언급은 상이한 구성 성분들 또는 동일한 구성 성분을 동일하거나 상이한 양으로 포함할 수 있는 둘 이상의 분리되어 조제되고 장입된 혼합물 또는 성분들을 언급하는 것으로 이해되어야 한다.
본원의 "균질 혼합물"이라는 용어의 언급은 각각의 개별 구성 요소, 구성 성분 또는 원료가 전체적으로 균일하게 분포되는 균일한 혼합물로 구성된 재료를 언급하는 것으로 이해되어야 한다.
본원의 "화공 성분"이라는 용어의 언급은 신속하게 연소하거나 분해하여 빛, 열, 및/또는 기체를 방출하는 재료 또는 화학 성분을 언급하는 것으로 이해되어야 한다.
본원의 "완전 발화(AF)" 표준의 언급은 -40℃ 내지 +23℃에서 2㎳ 동안 인가되는 1.2A 이하의 직류 전류로 95% 신뢰 수준에서 시간의 99.9999%를 점화시키는 재료를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 특정 기폭제 장전물에 대한 AF 등급은 미국 군사 표준(MIL-STD) 331B, 테스트 D2(발사체 기폭 장치 무장 거리)에 개시된 바와 같은 브루스톤(Bruceton) 방법에 따라 결정될 수 있다.
본원의 "무발화(NF)" 표준의 언급은 +23℃ 내지 +85℃에서 10초 동안 인가되는 400㎃의 최대 직류 전류로 95%의 신뢰 수준에서 시간의 99.9999%를 점화시키지 않는 재료를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 특정 기폭제 장전물의 NF 등급은 미국 군사 표준(MIL-STD) 331B, 테스트 D2(발사체 기폭 장치 무장 거리)에 개시된 바와 같은 브루스톤 방법에 따라 결정될 수 있다.
본원의 "최초 점화까지의 시간(TTFL)" 표준의 언급은 발화 신호에 대한 요구의 시작, 예를 들어 전술한 바와 같은 완전 발화 테스트 중의 직류 전류의 인가로부터 최초로 관찰된 광학 에너지의 방출까지 측정되는 시간 간격을 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 특정 기폭제 장전물에 대한 TTFL 등급은 2㎳를 초과하지 않아야 한다.
본원의 "정전기 방전 감도(ESD)" 표준의 언급은 다음의 용량성 방전 테스트를 받을 때, 예를 들어 500 피코패럿의 커패시터(+/- 10%)가 25,000V(+/- 250V)로 충전된 다음 5000Ω 저항(+/- 10%)을 통해 점화 조립체에 직렬로 연결되거나 더욱 양호하게는 150 피코패럿의 커패시터(+/- 10%)가 25,000V(+/- 250V)로 충전된 다음 150Ω 저항(+/- 10%)을 통해 점화 조립체에 직렬로 연결될 때, 열화되지 않으며 전개되지 않는 재료를 언급하는 것으로 이해되어야 한다. 본 점화 조립체는 (1) 제2 전도성 핀으로의 제1 전도성 핀, (2) 아이릿으로의 제1 전도성 핀, (3) 아이릿으로의 제2 전도성 핀, 및 (4) 단락된 전도성 핀의 연결들 중 하나를 거쳐 미국 군사 표준(MIL-STD) 1576, 방법 2205에 따라 방전들 사이에서 최소 5초의 5회 방전이 된다.
다른 목적 및 장점은 첨부된 청구범위 및 도면과 관련하여 취해지는 다음의 상세한 설명으로부터 당업자에게 명백해질 것이다.
도1은 본 발명의 단일 증분 기폭제 장전물을 포함하는 점화 조립체의 단면도 이다.
본 발명은 팽창 가능한 구속 시스템용 팽창 장치의 점화 조립체 내에서 사용하기 위한 것과 같은 단일 증분 기폭제 장전물을 제공한다. 단일 증분 기폭제 장전물은 전형적으로 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제의 균질 혼합물을 포함한다.
이해되는 바와 같이, 본 발명은 다양한 상이한 구조로 실시될 수 있다. 도1을 참조하면, 도면 부호 10으로 표시된 점화 조립체가 도시되어 있다. 점화 조립체(10)는 점화 조립체의 세 개의 주요 구성 요소, 즉 커버 부재(14), 컵(16), 및 관통하는 보어(20)를 갖는 아이릿(18)을 연결시키는 하우징(12)을 포함한다. 아이릿(18)은 상부 표면(24)에 고정된 장전물 홀더(22)를 갖는다. 장전물 홀더(22)는 기폭제 장전물(28)을 담는 내측 공동(26)을 한정한다. 점화 조립체는 외측 연결 단부(32)와, 보어(20) 내에 위치되어 유리 절연체 또는 시일(36)에 의해 제 위치에 유지되는 대향 내측 말단부(34)를 갖는 제1 전도성 핀(30)을 더 포함한다. 점화 조립체는 외측 연결 단부(40)와, 아이릿(18)의 하부 표면(44)과 맞닿아서 제 위치에 용접된 대향 내측 말단부(42)를 갖는 제2 전도성 핀(38)을 또한 포함할 수 있다. 장전물 홀더(22)의 내측 공동(26) 내의 발열선(46)이 제1 전도성 핀(30)의 내측 말단부(34)를 아이릿(18)의 상부 표면(24)에 연결시킨다. 이는 발열선(46), 아이릿(18), 제1 전도성 핀(30), 및 제2 전도성 핀(38)을 포함하는 전기 회로를 제공 한다. 적합하게는, 기폭제 장전물(28)은 차량의 갑작스런 감속의 경우와 같이 전류가 제1 및 제2 전도성 핀(30, 38)에 각각 인가될 때 발열선(46)이 가열되어 기폭제 장전물(28)을 점화시키도록 발열선(46)과 밀접하게 접촉하여 장전물 홀더(22)의 내측 공동(26) 내에 위치된다.
점화 조립체 및 관련 기폭제 장전물의 제작 시에, 기폭제 장전물을 구성하는 화합물을 취급하는 것과 관련된 비용, 노동력, 및 안전 위험을 최소화하는 것이 대체로 바람직하다. 그러나, 전술한 바와 같이, 종래 기술의 점화 조립체는 전형적으로 적어도 두 개의 분리되어 조제되고 순차적으로 장입되는 성분 또는 증분, 발열선과 같은 열 트랜스듀서와 밀접하게 접촉하여 위치되는 점화 성분 또는 증분, 및 점화 증분과 밀접하게 접촉하여 위치되는 촉진제 성분 또는 증분을 포함한다. 통상, 점화 성분 또는 증분은 관련 화공 성분을 점화시키도록 단독으로 기능하기에 충분한 연소 온도 또는 기체 출력을 갖지 않고, 따라서 전형적으로 연소 촉진제와 조합하여 사용된다. 지금까지, 단일 증분 기폭제 장전물을 형성하기 위한 점화 성분 또는 증분 내의 연소 촉진제의 포함은 대체로 알려지지 않았다. 이전에, 그러한 연소 촉진제의 포함은 감소된 수준의 전열 감도를 갖는 점화 성분 또는 증분과, 덜 효과적이며 덜 신뢰할 수 있는 기폭제 장전물을 생성한다고 믿어졌다. 전형적으로, 이러한 감도의 손실은 통상 연소 촉진제의 추가로 인해 점화 성분 또는 증분 내에 포함된 금속 또는 금속 연료 및/또는 산화제의 양의 감소에 기인한다. 그러나, 지르코늄 또는 티타늄과 같은 금속 또는 금속 연료와 과염소산칼륨과 같은 산화제의 균질 혼합물을 형성하는 것이 비교 가능한 비균질로 조제된 점화 성분 또는 증분에 비해 증가된 수준의 전열 자극에 대한 감도를 갖는 점화 성분 또는 증분을 생성한다는 것이 발견되었다. 몇몇의 경우에, 금속 또는 금속 연료와 산화제의 균질 혼합은 업계 및 연방 안전 표준을 초과하는 전열 감도를 갖는 점화 성분 또는 증분을 생성한다. 따라서, 연소 촉진제가 금속 또는 금속 연료와 산화제의 균질 혼합물에 첨가되어 다중 증분 기폭제 장전물과 적어도 동등한 수준의 전열 감도를 갖는 단일 증분 기폭제 장전물을 생성할 수 있다는 것이 발견되었다.
본 발명에 따르면, 단일 증분 기폭제 장전물은 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제를 포함한다. 특히, 단일 증분 기폭제 장전물은 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제를 포함한다. 본원에서 사용되는 바와 같이, "관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인"이라는 표현은 팽창 가능한 구속 시스템 내에서 사용하기 위한 팽창 장치 내의 관련 점화 성분 또는 기체 발생 성분의 효과적이며 신뢰할 수 있는 점화를 위한 업계 및 연방 표준을 충족시키는 기폭제 장전물을 언급한다. 그러한 표준은 전술한 바와 같이 완전 발화(AF), 무발화(NF), 최초 점화까지의 시간(TTFL), 및 정전기 방전 감도(ESD) 표준을 포함한다.
통상, 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물은 적어도 약 20 성분 중량%의 지르코늄, 바람직하게는 적어도 약 25 성분 중량%의 지르코늄, 그리고 몇몇 양호한 실시예에서는 적어도 약 30 성분 중량%의 지르코늄을 포함할 수 있다. 전형적으로, 단일 증분 기폭제 장전물의 지르코늄 함량은 단일 증분 기폭제 장전물의 효율 적이며 효과적인 점화를 생성하기에 충분한 수준의 전열 자극에 대한 감도를 제공하는데 효과적인 농도로 유지된다. 따라서, 본 발명의 몇몇 태양에서, 균질 혼합물은 약 20 내지 약 60 선분 중량%의 지르코늄을 포함할 수 있다.
통상, 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물은 적어도 약 30 성분 중량%의 양, 특히 약 30 내지 약 75 성분 중량%의 양의 산화제를 포함한다. 다양한 산화제가 본 발명의 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물 내에서 사용될 수 있지만, 적합한 산화제의 예는 과염소산칼륨, 염소산칼륨, 산화알루미늄, 질산마그네슘, 과염소산마그네슘, 및 이들의 조합을 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 본 발명의 몇몇 양호한 실시예에 따르면, 산화제는 과염소산칼륨을 포함할 수 있다.
전형적으로, 본 발명의 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물은 적어도 약 10 성분 중량%의 양과 같이 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 양, 특히 약 10 내지 약 40 성분 중량%의 양의 연소 촉진제를 포함한다.
균질 혼합물 내에 포함될 수 있는 유용한 연소 촉진제는 금속성 연소 촉진제, 유기 연소 촉진제, 및 이들의 조합을 포함한다. 적합한 금속성 연소 촉진제의 예는 수소화티타늄, 알루미늄, 수소화알루미늄, 구리, 산화구리, 마그네슘, 수소화마그네슘, 티타늄, 수소화티타늄, 베릴륨, 및 이들의 조합을 포함하지만 그에 제한되지 않는다. 적합한 유기 연소 촉진제는 질산구아니딘을 포함한다. 실제로, 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물은 수소화티타늄과 같은 금속 연소 촉진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 몇몇 양호한 실시예에 따르면, 단일 증분 기폭제 장전물의 균질 혼합물은 약 25 내지 약 35 성분 중량%의 지르코늄, 약 50 내지 약 60 성분 중량%의 과염소산칼륨 산화제, 및 약 10 내지 약 25 성분 중량%의 수소화티타늄 연소 촉진제를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 팽창 가능한 구속 시스템용 팽창 장치 내에서 사용하기 위한 단일 증분 기폭제 장전물은 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제의 균질 혼합물을 준비하는 단계와, 균질 혼합물을 장전물 홀더 내로 장입하는 단계와, 균질 혼합물을 압축하여 단일 증분 기폭제 장전물을 형성하는 단계에 의해 만들어질 수 있다.
몇몇 양호한 실시예에 따르면, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 건조 혼합되어 균질 혼합물을 형성한다.
다른 양호한 실시예에 따르면, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 전형적으로 용제와 혼합되어 슬러리 형태인 균질 혼합물을 형성할 수 있다. 적합하게는, 용제는 이소프로필 알코올, 노르말 프로필 알코올, 또는 이들의 조합과 같은 알코올이다. 실제로, 지르코늄, 산화제, 연소 촉진제, 및 용제의 혼합물은 구성 요소들의 혼합 중에 혼입된 공기를 제거하기 위해 장전물 홀더 내로 장입되기 전에 원심 분리될 수 있다. 유리하게는, 슬러리 형태의 균질 혼합물은 압축 이전에 용제를 제거하도록 건조된다.
몇몇 양호한 실시예에서, 이론 밀도의 약 50 내지 약 95%의 건조 밀도로 균질 혼합물을 압축하는 것이 바람직할 수 있다.
본 발명은 본 발명의 실시와 관련된 다양한 태양을 설명하고 모의하는 다음의 예와 관련하여 더욱 상세하게 설명된다. 본 발명의 취지로부터 나오는 모든 변경들은 보호될 필요가 있으며, 따라서 본 발명은 이러한 예에 의해 제한되는 것으로 파악되어서는 안 된다는 것을 이해해야 한다.
예
다음의 단일 증분 기폭제 장전물은 구성 요소들을 칭량하여 이들을 용제와 조합하고 구성 요소들을 용제와 혼합하여 용제계 슬러리 형태의 균질 혼합물을 형성하도록 준비되었다. 결과적인 용제계 슬러리는 혼합 공정 중에 혼입된 공기를 제거하도록 원심 분리되어, 장전물 홀더 내로 장입되었다. 슬러리는 용제를 제거하고 압축된 건조 균질 혼합물을 형성하도록 건조되어 본 발명의 단일 증분 기폭제 장전물을 형성했다.
구성요소 예1 예2
지르코늄 32.86 27.50
과염소산칼륨 53.23 57.50
수소화티타늄 13.91 15.00
계 100.00 100.00
상기 예의 기폭제 장전물들은 분석되어 55 성분 중량%의 지르코늄 및 45 성분 중량%의 과염소산칼륨을 포함하는 점화 증분에 비교할 만한 수준의 전열 자극에 대한 감도를 갖는 것으로 밝혀졌다. 상기 예의 기폭제 장전물들은 또한 전술한 바와 같은 완전 발화, 무발화, 최초 점화까지의 시간, 및 정전기 방전 감도에 대한 업계 및 연방 표준을 통과했다.
본원에서 예시적으로 개시된 본 발명은 적합하게는 본원에서 구체적으로 개시된 임의의 요소, 부분, 단계, 구성 요소, 또는 원료의 부재 시에도 실시될 수 있다.
상기 상세한 설명에서, 본 발명이 그의 몇몇 양호한 실시예에 대해 설명되었고 많은 세부 사항이 예시를 목적으로 설명되었지만, 본 발명은 추가의 실시예가 가능하고 본원에서 설명된 몇몇 세부 사항은 본 발명의 기본적인 원리로부터 벗어나지 않고서 상당히 변화될 수 있다는 것은 당업자에게 명백할 것이다.

Claims (40)

  1. 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제를 포함하는 균질 혼합물을 포함하고,
    연소 촉진제는 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양으로 균질 혼합물 내에 존재하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  2. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 20 성분 중량%의 지르코늄을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  3. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 25 성분 중량%의 지르코늄을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  4. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 30 성분 중량%의 지르코늄을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  5. 제1항에 있어서, 산화제는 과염소산칼륨, 염소산칼륨, 질산칼륨, 산화알루미늄, 질산마그네슘, 과염소산마그네슘, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  6. 제1항에 있어서, 산화제는 과염소산칼륨을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  7. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 30 성분 중량%의 산화제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  8. 제1항에 있어서, 연소 촉진제는 금속성 연소 촉진제, 유기 연소 촉진제, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  9. 제1항에 있어서, 연소 촉진제는 수소화티타늄, 알루미늄, 수소화알루미늄, 구리, 산화구리, 마그네슘, 수소화마그네슘, 티타늄, 수소화지르코늄, 베릴륨, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속성 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  10. 제1항에 있어서, 연소 촉진제는 질산구아니딘을 포함하는 유기 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  11. 제1항에 있어서, 연소 촉진제는 수소화티타늄을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  12. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 10 성분 중량%의 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  13. 제1항에 있어서, 균질 혼합물은,
    약 20 내지 약 60 성분 중량%의 지르코늄,
    약 30 내지 약 75 성분 중량%의 산화제, 및
    약 10 내지 약 40 성분 중량%의 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  14. 제12항에 있어서, 균질 혼합물은 과염소산칼륨 산화제 및 수소화티타늄 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  15. 팽창 가능한 구속 시스템용 팽창 장치 내에서 사용하기 위한 단일 증분 기폭제 장전물을 만들기 위한 방법이며,
    지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제를 포함하는 균질 혼합물을 준비하는 단계와,
    균질 혼합물을 장전물 홀더 내로 장입하는 단계와,
    균질 혼합물을 압축하여 단일 증분 기폭제 장전물을 형성하는 단계를 포함하는 방법.
  16. 제15항에 있어서, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 건조 혼합되어 균질 혼합물을 형성하는 방법.
  17. 제15항에 있어서, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 용제와 혼합되어 균질 혼합물을 형성하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 혼합 중에 혼입된 공기를 제거하기 위해 균질 혼합물을 원심 분리하는 단계를 더 포함하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 균질 혼합물을 건조시켜서 용제를 제거하여 건조 균질 혼합물을 형성하는 단계를 더 포함하는 방법.
  20. 제17항에 있어서, 용제는 이소프로필 알코올, 노르말 프로필 알코올, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 알코올을 포함하는 방법.
  21. 제15항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 20 성분 중량%의 지르코늄을 포함하는 방법.
  22. 제15항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 25 성분 중량%의 지르코늄을 포 함하는 방법.
  23. 제15항에 있어서, 균질 혼합물은 적어도 약 30 성분 중량%의 지르코늄을 포함하는 방법.
  24. 제15항에 있어서, 산화제는 과염소산칼륨을 포함하는 방법.
  25. 제15항에 있어서, 연소 촉진제는 수소화티타늄을 포함하는 방법.
  26. 제15항에 있어서, 균질 혼합물은,
    약 20 내지 약 60 성분 중량%의 지르코늄,
    약 30 내지 약 75 성분 중량%의 과염소산칼륨 산화제, 및
    약 10 내지 약 40 성분 중량%의 수소화티타늄 연소 촉진제를 포함하는 방법.
  27. 제15항에 있어서, 균질 혼합물은 이론 밀도의 약 50% 내지 약 95%의 건조 밀도로 압축되는 방법.
  28. 지르코늄, 산화제, 및 관련 화공 성분을 점화시키는데 효과적인 단일 증분 기폭제 장전물을 생성하는데 효과적인 양의 연소 촉진제를 포함하는 균질 혼합물을 형성하는 단계와,
    균질 혼합물을 장전물 홀더 내로 장입하는 단계와,
    균질 혼합물을 압축하여 단일 증분 기폭제 장전물을 형성하는 단계를 포함하는 공정에 의해 준비되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  29. 제28항에 있어서, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 건조 혼합되어 균질 혼합물을 형성하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  30. 제28항에 있어서, 지르코늄, 산화제, 및 연소 촉진제는 용제와 혼합되어 균질 혼합물을 형성하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  31. 제30항에 있어서, 용제는 이소프로필 알코올, 노르말 프로필 알코올, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 알코올을 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  32. 제30항에 있어서, 균질 혼합물은 혼합 중에 혼입된 공기를 제거하기 위해 원심 분리되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  33. 제30항에 있어서, 균질 혼합물은 압축 이전에 용제를 제거하도록 건조되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  34. 제28항에 있어서, 산화제는 과염소산칼륨, 염소산칼륨, 질산칼륨, 산화알루미늄, 질산마그네슘, 과염소산마그네슘, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  35. 제28항에 있어서, 연소 촉진제는 금속성 연소 촉진제, 유기 연소 촉진제, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택되는 단일 증분 기폭제 장전물.
  36. 제28항에 있어서, 연소 촉진제는 수소화티타늄, 알루미늄, 수소화알루미늄, 구리, 산화구리, 질산구아니딘, 마그네슘, 수소화마그네슘, 티타늄, 지르코늄, 수소화지르코늄, 베릴륨, 및 이들의 조합으로 구성된 그룹으로부터 선택된 금속성 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  37. 제28항에 있어서, 연소 촉진제는 질산구아니딘을 포함하는 유기 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  38. 제28항에 있어서, 균질 혼합물은,
    약 20 내지 약 60 성분 중량%의 지르코늄,
    약 30 내지 약 75 성분 중량%의 산화제, 및
    약 10 내지 약 40 성분 중량%의 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  39. 제38항에 있어서, 균질 혼합물은,
    약 25 내지 약 35 성분 중량%의 지르코늄,
    약 50 내지 약 60 성분 중량%의 과염소산칼륨 산화제, 및
    약 10 내지 약 25 성분 중량%의 수소화티타늄 연소 촉진제를 포함하는 단일 증분 기폭제 장전물.
  40. 제28항에 있어서, 균질 혼합물은 이론 밀도의 약 50 내지 약 95%의 건조 밀도로 압축되는 단일 증분 기폭제 장전물.
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