NO116981B

NO116981B -

Info

Publication number: NO116981B
Application number: NO162768A
Authority: NO
Inventors: J Brewin
Original assignee: Pilkington Brothers Ltd
Priority date: 1965-04-30
Filing date: 1966-04-27
Publication date: 1969-06-16
Also published as: NL6605794A; GB1122651A; BE680350A; DE1596596A1; AT287223B; ES326119A1; US3457055A; SE324638B

Description

Tidluntekomposisjoner og artikler inneholdende disse komposisjoner.

Foreliggende oppfinnelse vedrører nye

og forbedrede tidluntekomposisjoner og

artikler som inneholder disse komposisjoner som f. eks. forsinkelseselement, elektriske tidtennere, elektriske tid-detonatorer

og tidlunter.

Tidluntekomposisjoner er velkjente og

meget anvendte f.eks. i elektriske tidtennere, elektriske tid-detonatorer og tidlunter.

Slike komposisjoner omfatter vanligvis en

blanding av i normal tilstand pulverformet oksydasjons- og reduksjonsmidler.

Eksempler på oksydasjonsmidler som har

vært anvendt er blymønje, blydioksyd,

mangandioksyd, kaliumnitrat, kaliumpermanganat og kaliumperklorat. Eksempler

på reduksjonsmidler som har vært anvendt

er f. eks. svovel, silicium, magnesium, antimon, aluminium, kalsiumsilicid, zirkonium og ferrosilicium. For mange formål

er det ønskelig å anvende hurtig brennende komposisjoner som reagerer uten noe

vesentlig gassutvikling, og de mest anvendte komposisjoner av denne type er basert på blandinger omfattende silicium og

et oksydasjonsmiddel som f. eks. blymønje.

Som saktere brennende komposisjoner av

den såkalte gassløse type blir det i stor

utstrekning anvendt antimon og kalium-permanganatblandinger. Området for

brenntider som oppnås ved bruk av disse

komposisjoner kan varieres ved å forandre

forholdene av bestanddelene i komposisjonene elle ri noen tilfelle ved å variere par-tikkelstørrelsen av en eller flere bestand-deler. Det er likevel et behov på kortere

brenntider enn hva som kan oppnås ved

å anvende de kjente hurtigbrennende komposisjoner. Ennvidere for å fremstille hurtigbrennende komposisjoner av de tidligere

tilgjengelige materialer har det vært nød-vendig å anvende reduksjonsmidler med ytterst fin kornstørrelse, hvilket vanligvis ikke er ønskelig bl. a. på grunn av risi-koen for støveksplosjoner.

Formålet for foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe nye og forbedrede lunte-komposisjoner som brenner jevnt og kan

ha brenntider av størrelsesorden av f. eks.

10—1700 millisekunder/cm og som er i alt vesentlig uømfintlige mot tenning ved friksjon og er trygge å fremstille.

I henhold til foreliggende oppfinnelse omfatter en tidluntekomposisjon titan med

partikkelstørrelse ikke større enn ca. 60|x og i det minste et oksydasjonsmiddel.

Fortrinsvis er partikkelstørrelsen av titan slik at hoveddelen varierer mellom 5 og 35u.

Passende oksydasjonsmidler for komposisjoner i henhold til oppfinnelsen er for eksempel blyoksyder slik som blydioksyd og blymønje, mangandioksyd, bariumper-oksyd, kaliumpermanganat, kaliumdikromat og kaliumperklorat. Hvis disse oksydasjonsmidler er i blanding med titan i passende forhold, blir der fremstillet i alt vesentlig gassløse komposisjoner. Blydioksyd er ofte foretrukket som oksydasjonsmiddel, da komposisjoner som inneholder det har meget fordelaktige egenskaper.

Vektsforhold mellom titan og oksydasjonsmidlet er fortrinsvis mellom 60 : 40 og 10 : 90, hvilket beror blant annet på brenntider som kreves og på det anvendte oksydasjonsmiddel.

Tidluntekomposisjoner i henhold til oppfinnelsen er fortrinsvis kornete blandinger som inneholder titan og i det minste ett oksydasjonsmiddel.

Tidluntekomposisjoner i henhold til oppfinnelsen kan også inneholde opp til 10 vektsprosent av et inert fortynnings-middel. Passende fortynningsmidler er. f. eks. natriumklorid, ferrioksyd, magnesium-oksyd og kalsiumfluorid. Hvis mengder av fortynningsmidler som overstiger 10 vektsprosent er anvendt, kan forsinkelseselementer som inneholder disse komposisjoner når de anvendes i ventilløse tid-detonatorer vise en tendens til å forårsake sprengning av denatorrørene før tennsatsen av detonatoren er tent.

Hvis det ønskes, kan komposisjoner i henhold til oppfinnelsen inneholde i til-legg til reduksjonsmidlet titan ett eller flere andre reduksjonsmidler som f. eks. silicium, bor, aluminium eller magnesium.

Det er én stor fordel ved komposisjoner ifølge oppfinnelsen at titan trenger ikke å ha like liten kornstørrelse som f. eks. silicium i komposisjoner med den samme brenntid pr. cm. En støveksplosjon er derfor mindre sannsynlig under fremstil-lingen.

Komposisjoner i henhold til oppfinnelsen tillater at både sakte og hurtige brenntider pr. cm kan oppnås ved å anvende et passende oksydasjonsmiddel i en passende mengde. Således kan f. eks. komposisjoner

,som er overlegne overfor silicium og bly-mønjekomposisjoner oppnås fra titan og blymønjeblandinger, og komposisjoner av titan og kaliumdikromat har vist seg å ha en brenningsjevnhet som hittil ikke har vært oppnådd ved sakte brennende komposisjoner.

Oppfinnelsen er illustrert ved følgende eksempler i hvilke alle deler og prosent-mengder er basert på vekt.

Eksempel 1:

Tidluntekomposisjoner er fremstillet ved å blande sammen forskjellige mengder av blymønje og pulverformet titan som i sin helhet går gjennom en 300 B.S.S.sikt, dvs. en siktstørrelse på 53u, og ved å granulere, de resulterende blandinger med en 2y2 pst.s oppløsning av nitrocellulose i en blanding av amylacetat/amylalkohol for å gjøre dem lettflytende. Komposisjonenes brenntider pr. cm og ømfintlighet mot støt, friksjon og varme er undersøkt. Tidluntekomposisjoner som ikke er i overensstemmelse med oppfinnelsen og inneholder lignende kornete blandinger av blymønje og pulverformet zirkonium er undersøkt på samme måte for sammenligning. Korn-størrelsen av titan og zirkonium, som har vært anvendt, er vist i den følgende tabell.

Brenntider av henholdsvis blymønje/ titan og blymønje/zirkonium tidluntekomposisjoner er angitt i den følgende tabell hvor brenntider er angitt i millisekunder/cm.

Forhold:

Brenntider for zirkoniumkomposisjo-ner er mindre enn for titankomposisjoner, men finhetsgraden av zirkonium er meget større enn titans. Det har likevel vist seg at det i handelen er mulig å få zirkonium av bare denne finhetsgrad, i hvilken tilstand dens tendens til å fremkalle støv-eksplosjoner er meget høy, og den er også antennelig i luft. Man kan fremstille zirkonium med den samme kornstørrelse som angitt foran for titan, men også i denne form er den fremdeles meget antennelig i luft og tilbøyelig til å fremkalle støv-eksplosjoner.

Ømfintligheten av noen blymønj e/titan og blymønje/zirkonium tidluntekomposisjoner i fallhammerprøven er angitt i den følgende tabell.

Samme komposisjoners ømfintlighet i torpedofriksjonsprøven, som består i å la en smieståltorpedo med en halvkuleformet forende gli nedover en flate, som danner 70° med horisontalplanet, inntil den støter mot en liten mengde av komposisjonen som skal undersøkes og som er blitt plasert på en passende måte på en smiestålambolt. Ved denne prøve gir torpedoens vekt og dens vandringslengde et mål av det under-søkte materiales ømfintlighet mot friksjon.

De samme komposisjoners ømfintlighet i varmeprøven, som består i å varme opp en liten mengde av den undersøkte komposisjon i et tomt kobberrør i et bad av Wood's metall for å bestemme minimums-temperaturen ved hvilken fem etterfølgen-de prøver tennes innen 5 sekunder, er angitt i den følgende tabell. Minimumstem-peraturen er kjent som tenningstempera-turen av den undersøkte komposisjon.

Eksempel 2: Tidluntekomposisjoner er fremstillet som i eksempel 1 inneholdende kornete blandinger av blymønje og pulverisert titan og er på samme måte jevnført med lignende komposisjoner som ikke er i overensstemmelse med oppfinnelsen, og som inneholder kornete blandinger av blymønje og silicium. Kornstørrelsen av titan som i sin helhet passerer en 300 B. S. S. sikt, dvs. en siktstørrelse på 53[i, og av titan som er anvendt, er vist i den følgende tabell.

Brenntider av de sammenlignende bly-mønj e/titan og blymønje/silicium tidluntekomposisjoner er angitt i den følgende tabell, hvor brenntider er angitt i millisekunder/cm.

Forhold:

Ømfintligheten av noen av blymønje/ titan og noen av blymønje/silicium tidluntekomposisjoner i fallhammerprøven er angitt i den følgende tabell.

De samme komposisjonenes ømfintlighet i torpedo-friksjonsprøven er angitt i den følgende tabell.

De samme komposisjonenes ømfintlighet i varmeprøven er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 3: Tidluntekomposisjoner er fremstillet ved å blande sammen forskjellige mengder av blydioksyd og pulverisert titan og ved å granulere blandingene med en 2 y2 pst.'s oppløsning av nitrocellulose i en blanding av amylacetat/amylalkohol for å gjøre komposisjonene lettf ly tende. Disse er un-dersøkt på samme måte som i eksempel 1. Liknende tidluntekomposisjoner som ikke er i overensstemmelse med oppfinnelsen og som inneholder på samme måte fremstillede blandinger av blydioksyd og silicium er undersøkt på samme måte for sammenligning. Kornstørrelsen av den pul-veriserte titan og silicium er identisk med kornstørrelsen i henhold til eksempel 2. Re-sultatene som oppnås er angitt i den føl-gende tabell, og som før er brenntider angitt i millisekunder/cm.

Forhold:

Ømfintligheten av noen av blydioksyd/ titan og noen av blydioksyd/silicium tidluntekomposisjoner i fallhammerprøven er angitt i den følgende tabell.

Samme komposisjoners ømfintlighet i torpedo-friksjonsprøven er angitt i den føl-gende tabell.

Samme komposisjoners ømfintlighet i varmeprøven er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 4:

Meget hurtige tidluntekomposisjoner er fremstillet ved å blande sammen forskjellige mengder av kaliumperklorat og titan og ved å korne disse med en 2 y2 pst.'s oppløsning av nitrocellulose i en blanding av amylacetat/amylalkohol for å gjøre dem lett flytende. Kornstørrelsen av den pulve-riserte titan er identisk med kornstørrel-sen i eksempel 1.

Brenntider av kaliumperklorat/titan komposisjoner er angitt i den følgende tabell.

Av denne tabell fremgår det at for-holdsvis store variasjoner i komposisjonene forårsaker bare små variasjoner i brenntider, hvilket er meget fordelaktig.

Ømfintligheten av noen av disse kaliumperklorat/titan komposisjoner i fallham-merprøven er angitt i den følgende tabell.

Samme komposisjoners ømfintlighet i torpedofriksjons-prøven er angitt i den føl-gende tabell.

Det er ikke mulig i praksis å fremstille hurtig brennende komposisjoner av

saliumperklorat/silici.um, da disse komposisjoner er usikre å håndtere uansett hvil-sen kornstørrelse silicium har.

Eksempel 5:

Meget sakte brennende tidluntekomposisjoner er fremstillet ved å blande sammen forskjellige mengder av kaliumdikro-tnat og pulverisert titan og ved å korne disse på samme måte som i eksempel 1. For sammenligningsformål er det fremstillet en tidluntekomposisjon som inneholder 45 deler av pulverisert antimon og 55 deler kaliumpermanganat og denne komposisjon er undersøkt på samme måte, da det er praktisk umulig å fremstille sakte brennende komposisjoner av mønje og silicium, uansett hvilken kornstørrelse silicium har, for å oppnå brenningshastigheter av samme størrelsesorden.

Kornstørrelsen er anvendt titan og antimon er angitt i den følgende tabell.

Brenntider for to kaliumdikromat/titan og en kaliumpermanganat/antimon-komposisjoner er angitt i den følgende tabell.

Ømfintligheten av disse kaliumdikromat/titan og kaliumpermanganat/antimon -komposisjoner i fallhammerprøven er angitt i den følgende tabell. Samme komposisjoners ømfintlighet i I torpedofriksjonsprøven er angitt i den føl-gende tabell.

Eksempel 6:

En tidluntekomposisjon er fremstillet ved å blande sammen 80 deler blymønje med 20 deler av titan med kornstørrelse som angitt i eksempel 1. Et antall forsin kelseselementer er fremstillet ved å presse denne blanding inn i et antall av messing-hylser med et ytre diameter av 0.61 cm og indre diameter av 0.33 cm og med forskjellige lengder under et trykk av 1.6 ton/cm-'. Ventilløse elektriske tid-detonatorer av kob-ber er fremstillet av en sats bestående av 0.55 g tetryl og med et sats bestående av 0.35 g av en blanding av blyazid, blytrinit-rorecorsinat og aluminium med disse forsinkelseselementer. De fremstillede detonatorer er tent og forsinkelsestider er målt.

Eksempel 7:

Et antall ventilløse elektriske tid-detonatorer er fremstillet i likhet med detonatorer i henhold til eksempel 6, men med unntagelse av at tidluntekomposisjonen består av 70 deler blymønje og 30 deler titan med samme kornstørrelse som i eksempel 1. Forsinkelsestider som oppnås ved tenning av disse detonatorer er angitt i den følgende tabell.

Et antall imiterte ventilløse elektriske tid-detonatorer er fremstillet på lignende måte som de ovenfor beskrevne, med 8 mm lange forsinkelseselementer, med unntagelse av at satsene bestående av tetryl og blyazid/blytrinitrorecorsinat, aluminium-blanding er erstattet med en like stor vo-lum av et inert materiale. Ved tenning av disse blir vanligvis ett rør av ti sprengt. Tiden som kreves for røret til å sprenges er 108 millisekunder, dvs. dobbelt så lang tid som gjennomsnittstiden for detonatorer som inneholder det samme forsinkelseselement. Det fremgår således at selv om sprengning av detonator-rør kan finne sted, er tiden som kreves slik at sprengnin-gen ikke kan finne sted før tenning av detonatoren.

Eksempel 8:

En tidluntekomposisjon er fremstillet ved å blande godt sammen 60 deler bly-mønje og 40 deler titan med samme korn-størrelse som angitt i eksempel 1. Et antall forsinkelseselementer og ventilløse elektriske tid-detonatorer i likhet med de i henhold til eksempel 6 er fremstillet. De ved tenning oppnådde forsinkelsestider er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 9:

En tid-luntekomposisjon er fremstillet

ved å røre godt sammen 75 deler blymønje med 25 deler titan med samme kornstør-

reise som i eksempel 1. Denne komposisjon er anvendt i forsinkelseselementer i ventilløse elektriske tid-detonatorer av

samme type som i eksempel 6. Forsinkelsestider som er oppnådd ved tenning er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 10:

En tidluntekomposisjon er fremstillet ved å blande godt sammen 93 deler bly-mønje med 7 deler titan med samme korn-størrelse som i eksempel 1. Denne kompo sisjon er anvendt i forsinkelseselementer i et antall av ventilløse elektriske tid-detonatorer av samme type som i eksempel 6. Forsinkelsestider som er oppnådd ved tenning er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 11:

En tidluntekomposisjon er fremstillet ved å blande godt sammen 80 deler kaliumdikromat med 20 deler titan med samme kornstørrelse som i eksempel 1. 10 forsinkelseselementer, hver 10 mm lang, av den type som er anvendt i eksempel 6, er fremstillet og anvendt i ventilløse elektriske tid-detonatorer av samme type som i eksempel 6. Forsinkelsestider som er oppnådd ved tenning er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 12:

En tidluntekomposisjon er fremstillet ved å blande godt sammen 80 deler blydioksyd med 20 deler titan med samme kornstørrelse som i eksempel 1. Denne komposisjon er anvendt i forsinkelseselementer i et antall av ventilløse elektriske tid-detonatorer av samme type som i eksempel 6. Forsinkelsestider som er oppnådd ved tenning er angitt i den følgende tabell.

Eksemplene 13— 18:

Et antall av ventilløse elektriske tid-detonatorer av samme type som i eksempel 6 er fremstillet. I disse detonatorer er for-sinkelseselementet 8 mm langt og inneholder en tidluntekomposisjon som er fremstillet ved å blande godt sammen kaliumperklorat og titan med den samme korn-størrelse som i eksempel 1 i mengder som er angitt i den følgende tabell.

Eksempel 19:

Et antall av ventilløse elektriske tid-detonatorer av samme type som er angitt i eksempel 6 er fremstillet. I disse detonatorer er forsinkelseselementene 8 mm lange og inneholder en tidluntekomposisjon som er fremstillet ved å blande godt sam men 75 deler blymønje og 25 deler titan. Til å sammenligne er det fremstillet et antall av lignende detonatorer hvor titan er erstattet med silicium. Forsinkelsestider som er oppnådd ved tenning og par-tikkelstørrelsene av titan og silicium er angitt i den følgende tabell.

Claims

1. Tidluntekomposisjon omfattende

titan med partikkelstørrelse ikke større enn ca. 60(i og i det minste ett oksydasjonsmiddel.

2. Tidluntekomposisjon som angitt i påstand 1, hvori partikkelstørrelsen av titan er slik at hoveddelen varierer mellom 5(x og 35|li.

3. Tidluntekomposisjon som angitt i de foregående påstander, hvori vektsfor-holdet mellom titan og oksydasjonsmidlet er mellom 60 : 40 og 10 : 90.

4. Elektriske tid-detonatorer som inneholder et forsinkelseselement, som inneholder sammenpakket inne i elementet en tidluntekomposisjon i henhold til foregående påstander.