RU2499907C2 - Method to produce multi-layer tape for fuel element - Google Patents
Method to produce multi-layer tape for fuel element Download PDFInfo
- Publication number
- RU2499907C2 RU2499907C2 RU2011153620/06A RU2011153620A RU2499907C2 RU 2499907 C2 RU2499907 C2 RU 2499907C2 RU 2011153620/06 A RU2011153620/06 A RU 2011153620/06A RU 2011153620 A RU2011153620 A RU 2011153620A RU 2499907 C2 RU2499907 C2 RU 2499907C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mixture
- tape
- powders
- mixtures
- amount
- Prior art date
Links
Abstract
Description
Изобретение относится к способу получения многослойной ленты на основе малогазовых термостойких составов для тепловыделяющих элементов, которые могут быть использованы для снаряжения воспламенительных устройств (ВУ) авиационной и ракетной техники (замедлители, предохранители, самоликвидаторы, электровоспламенители, электрозапалы), выдерживающие высокий температурный нагрев.The invention relates to a method for producing a multilayer tape based on low-gas heat-resistant compositions for fuel elements that can be used to equip ignition devices (WU) of aviation and rocket technology (moderators, fuses, self-eliminators, electric igniters, electric ignitors) that can withstand high temperature heating.
Известен состав для пиротехнических ленточных воспламенителей, который содержит цирконий, барий хромовокислый, перхлорат калия и покрытые латексом измельченные волокна асбеста (RU 2342352 C2, C06B 33/06, C06B 29/02, 27.12.2008). Ленточные воспламенители, представляющие собой пиротехническую пластину в виде ленты шириной 4-6 мм, выдерживают 15-20 перегибов на 180° при растягивающем усилии 0,1 кгс, что улучшает технологичность в служебном обращении, повышает скорость сгорания тонкого (0,3-0,4 мм) пиротехнического ленточного воспламенителя до 1 м/с.A known composition for pyrotechnic tape igniters, which contains zirconium, barium chromate, potassium perchlorate and latex coated ground asbestos fibers (RU 2342352 C2, C06B 33/06, C06B 29/02, 12/27/2008). Tape igniters, which are a pyrotechnic plate in the form of a tape 4-6 mm wide, withstand 15-20 bends by 180 ° with a tensile force of 0.1 kgf, which improves manufacturability in official handling, increases the speed of thin combustion (0.3-0, 4 mm) pyrotechnic tape igniter up to 1 m / s.
В данном изобретении описан также способ получения ленточного воспламенителя, который представляет собой многостадийный процесс и кратко заключается в следующем: порошкообразные цирконий, барий хромовокислый и перхлорат калия, а также волокнистое связующее (измельченные волокна асбеста) в качестве дисперсной фазы вводят в приготовленный водный насыщенный раствор перхлората калия, содержащий поверхностно-активное вещество - лигносульфонат технический, активно перемешивают компоненты за счет подаваемого снизу в емкость сжатого воздуха, создающего барботирование смеси, полученную однородную суспензию и предварительно приготовленную дисперсию органического связующего, например, бутадиен-нитрильного латекса (полимерный каучук) одновременно вводят, перемешивая, в плоскую форму листоотливного аппарата, установленную на фильтре-подложке, после этого принудительно удаляют жидкую фазу (водный насыщенный раствор перхлората калия с лигносульфонатом), в результате удаления жидкой фазы формируется тонкий (0,3-0,4 мм) слой 200×200 мм пиротехнического (воспламенительного) состава, который снимают с фильтра-подложки при влажности 15-30%, далее сформированную пиротехническую пластину сушат при температуре 16-80°C до конечной влажности не более 0,4 мас.%, после чего готовую пластину режут на ленты толщиной 4-6 мм.The present invention also describes a method for producing a tape igniter, which is a multi-stage process and briefly consists in the following: powdered zirconium, barium chromate and potassium perchlorate, as well as a fibrous binder (ground asbestos fibers) are introduced into the prepared aqueous saturated perchlorate solution as a dispersed phase potassium containing a surfactant - technical lignosulfonate, actively mix the components due to the compressed air supplied from below into the container In order to bubble the mixture, the resulting homogeneous suspension and a pre-prepared dispersion of an organic binder, for example, nitrile butadiene-latex (polymer rubber) are simultaneously introduced, mixing, into the flat form of the sheet-casting apparatus mounted on the filter substrate, after which the liquid phase is forcibly removed ( aqueous saturated solution of potassium perchlorate with lignosulfonate), as a result of removal of the liquid phase, a thin (0.3-0.4 mm) layer of 200 × 200 mm pyrotechnic (igniter) composition is formed which is removed from the filter substrate at a humidity of 15-30%, then the formed pyrotechnic plate is dried at a temperature of 16-80 ° C to a final moisture content of not more than 0.4 wt.%, after which the finished plate is cut into ribbons 4-6 mm thick .
Недостатком известного способа является многостадийность получения ленточного воспламенителя, что ограничивает его использование в тепловыделяющих элементах.The disadvantage of this method is the multi-stage production of a tape igniter, which limits its use in fuel elements.
Известна полезная модель (RU 77676 U1, F42C 19/12, C06B 29/02, 27.10.2008), в которой описан способ получения воспламенительного состава в виде ленты. Способ заключается в следующем: водные суспензии мерного количества, в пределах оптимизированного массового соотношения компонентов в пиротехническом составе: роданида свинца, перхлората калия и хромата свинца, смешивают в лопастном смесителе в присутствии метил целлюлозы. Далее, залитый в корпус тепловыделяющего элемента, состав просушивают до содержания влаги не более 0,6 мас.%, при этом обеспечивается формирование плотного воспламенительного ленточного заряда, адгезионно связанного с колодочкой элемента и беззазорно примыкающего к резистору мостика накаливания и токопроводящим лентам.A utility model is known (RU 77676 U1, F42C 19/12, C06B 29/02, 10.27.2008), which describes a method for producing an igniter composition in the form of a tape. The method consists in the following: aqueous suspensions of a measured amount, within the optimized mass ratio of components in the pyrotechnic composition: lead thiocyanate, potassium perchlorate and lead chromate, are mixed in a paddle mixer in the presence of methyl cellulose. Further, the composition, which is poured into the body of the fuel element, is dried to a moisture content of not more than 0.6 wt.%, While the formation of a dense igniter ribbon charge is adhesively bonded to the element’s boot and gaplessly adjoins the incandescent bridge resistor and conductive tapes.
Способ не позволяет получать многослойные ленты, а высокое газовыделение компонентов лент ограничивает области использования тепловыделяющего элемента, изготовленного из таких лент при низкой совместимости кислородсодержащих компонентов с составом топлива.The method does not allow to obtain multilayer tapes, and the high gas evolution of the components of the tapes limits the use of a fuel element made of such tapes with low compatibility of oxygen-containing components with the fuel composition.
Известен способ получения многослойной ленты для тепловыделяющего элемента, которую получают путем осаждения металлов на подложку из органического материала хорошо известным методом испарения в вакууме или инертной атмосфере (US 5253584, 19.10.1993).A known method of producing a multilayer tape for a fuel element, which is obtained by deposition of metals on a substrate of organic material by the well-known method of evaporation in a vacuum or inert atmosphere (US 5253584, 10.19.1993).
Известный способ получения многослойных лент очень затратный, т.к. используется дорогая аппаратура.The known method of producing multilayer tapes is very expensive, because expensive equipment is used.
Указанный патент является наиболее близким аналогом к заявляемому способу.The specified patent is the closest analogue to the claimed method.
Задачей предлагаемого изобретения является создание нового способа получения многослойной ленты для тепловыделяющего элемента при использовании воспламенительных составов с высокой термостойкостью, с низким газовыделением в виде многослойных лент, возможностью варьирования величинами скоростей горения в пределах 0,12-1,0 м/с и совместимым с составом топлива.The objective of the invention is the creation of a new method for producing a multilayer tape for a fuel element when using ignition compositions with high heat resistance, with low gas emission in the form of multilayer tapes, the possibility of varying the values of the burning speeds in the range of 0.12-1.0 m / s and compatible with the composition fuel.
Техническим результатом изобретения является упрощение способа получения многослойной ленты для тепловыделяющего элемента, повышение надежности использования тепловыделяющего элемента и возможности регулирования скорости горения воспламени тельного состава в многослойной ленте.The technical result of the invention is to simplify the method of producing a multilayer tape for a fuel element, to increase the reliability of the use of the fuel element and to control the rate of combustion of the ignition composition in the multilayer tape.
Технический результат достигается тем, что способ получения многослойной ленты для тепловыделяющего элемента (ТЭ) включает перемешивание порошков исходных компонентов экзотермической смеси, ее активирование в механоактиваторе в течение 4,5-10 минут при центробежном ускорении движения шаров от 30 до 90 g, при соотношении массы смеси к массе шаров 1:20-40, последующее формование активированной смеси в виде однослойной ленты путем прокатки смеси через валки с линейной скоростью вращения валков не более 200 мм/мин, последующее склеивание однослойной ленты в многослойную, преимущественно в виде 2-3-х слоев. В одном варианте ленту формуют, по крайней мере, из порошков двух металлов, выбранных из III-IV, VIII групп периодической системы химических элементов, используя стехиометрические смеси порошков Ni-Al, Zr-3Al или Pd-Al с размерами частиц исходных металлов не более 100 мкм. В другом варианте ленту формуют из смеси, по крайней мере, порошка одного металла, выбранного из III-IV групп периодической системы химических элементов, с по крайней мере, одним порошком неметалла, выбранного из группы, включающей: бор, углерод, кремний, используя стехиометрические смеси порошков Ti-B; Ti-C; Zr-B; Hf-B или Zr-C, при этом после стадии активирования в одну из указанных смесей может быть введены порошки пероксида кальция с магнием в весовом соотношении 1:1,5-2,0, в количестве 10-60 мас.%; пероксид кальция в количестве 10-20 мас.% может быть введен до или после стадии активирования смеси; до стадии активирования в одну из указанных смесей дополнительно может быть введен порошок алюминия в количестве 5-20 мас.% или порошок тефлона в количестве не более 10 мас.%. До стадии активирования может быть проведена вакуумная термообработка исходной смеси порошков при температуре 650-700°C.The technical result is achieved by the fact that the method for producing a multilayer tape for a fuel element (TE) involves mixing the powders of the initial components of the exothermic mixture, its activation in the mechanical activator for 4.5-10 minutes with centrifugal acceleration of the movement of the balls from 30 to 90 g, with a mass ratio the mixture to the mass of balls 1: 20-40, the subsequent formation of the activated mixture in the form of a single layer tape by rolling the mixture through the rolls with a linear speed of rotation of the rolls of not more than 200 mm / min, subsequent gluing of the single layer minutes in a multilayer tape, preferably as 2-3 layers. In one embodiment, the tape is formed from at least two metal powders selected from groups III-IV, VIII of the periodic system of chemical elements using stoichiometric mixtures of Ni-Al, Zr-3Al or Pd-Al powders with particle sizes of the starting metals no more than 100 microns. In another embodiment, the tape is formed from a mixture of at least one metal powder selected from groups III-IV of the periodic system of chemical elements with at least one non-metal powder selected from the group consisting of boron, carbon, silicon, using stoichiometric mixtures of Ti-B powders; Ti-C; Zr-B; Hf-B or Zr-C, in this case, after the activation step, powders of calcium peroxide with magnesium can be introduced into one of these mixtures in a weight ratio of 1: 1.5-2.0, in an amount of 10-60 wt.%; calcium peroxide in an amount of 10-20 wt.% can be introduced before or after the stage of activation of the mixture; before the activation stage, aluminum powder in an amount of 5-20 wt.% or Teflon powder in an amount of not more than 10 wt.% can be added to one of these mixtures. Prior to the activation stage, vacuum heat treatment of the initial mixture of powders can be carried out at a temperature of 650-700 ° C.
В качестве исходных порошков для приготовления экзотермической смеси исходных компонентов используют порошки, как правило, поставляемые отечественной промышленностью.As the initial powders for the preparation of an exothermic mixture of the starting components, powders are used, as a rule, supplied by the domestic industry.
Для снаряжения тепловыделяющего элемента предварительно получают однослойную ленту из воспламенительного состава, далее путем склеивания однослойной ленты получают многослойную ленту, преимущественно из 2-3-х слоев, которую наклеивают в виде склеенных слоев на поверхность пластины из алюминия толщиной не более 0,5 мм или вкладывают в корпус из сплава алюминия. Для склеивания лент и наклеивания их на поверхность пластины используют клей, выбранный из ряда: натри й-карбоксиметилцеллюлозный, поливинил ацетатный, полиуретановый, полиамидный, полиэфирный.To equip the fuel element, a single-layer tape of igniter composition is preliminarily obtained, then by gluing a single-layer tape, a multi-layer tape is obtained, mainly from 2-3 layers, which are glued in the form of glued layers onto the surface of an aluminum plate with a thickness of not more than 0.5 mm or inserted into an aluminum alloy housing. For gluing tapes and gluing them onto the surface of the plate, an adhesive selected from the series is used: sodium carboxymethyl cellulose, polyvinyl acetate, polyurethane, polyamide, polyester.
Сущность способа получения ленты заключается в следующем.The essence of the method of obtaining the tape is as follows.
Готовят экзотермическую смесь порошков исходных компонентов, затем необходимое количество экзотермической смеси помещают в механоактиватор (планетарную мельницу АГО-2) и активируют порошки в течение 4,5-10 минут при центробежном ускорении движения шаров от 30 до 90 g при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:20-1:40, формование активированой экзотермической смеси в виде однослойной ленты путем прокатки через валки со скоростью валков не более 200 мм/мин, последующее склеивание однослойной ленты в виде 2-3-х слоев.An exothermic mixture of the powders of the starting components is prepared, then the required amount of the exothermic mixture is placed in a mechanical activator (planetary mill AGO-2) and the powders are activated for 4.5-10 minutes with centrifugal acceleration of the balls from 30 to 90 g at a ratio of the mass of the mixture of powders to mass balls 1: 20-1: 40, molding the activated exothermic mixture in the form of a single layer tape by rolling through the rolls with a roll speed of not more than 200 mm / min, subsequent gluing of the single layer tape in the form of 2-3 layers.
При необходимости в исходную смесь согласно формуле добавляют различные добавки, необходимые для регулирования скорости горения, в некоторых случаях для удаления примесных газов смесь подвергают вакуумной термообработке при температуре 650-700°C.If necessary, various additives necessary for controlling the burning rate are added to the initial mixture according to the formula; in some cases, the mixture is subjected to vacuum heat treatment at 650–700 ° C to remove impurity gases.
Предлагаемый способ поясняется фиг, где схематически представлена конструкция ТЭ: 1 корпус, в который размещают 2-3-х слоимую ленту 2, склеенную клеем 3.The proposed method is illustrated in Fig, where the design of the fuel cell is schematically presented: 1 housing, which contains 2-3 puff tape 2 glued with adhesive 3.
Тепловыделяющий элемент содержит корпус 1, в котором закреплен воспламенительный состав экзотермической смеси исходных компонентов. Для склеивания лент и наклеивания их на поверхность пластины используют клей, выбранный из ряда: натрий-карбоксиметилцсллюлозный, поливинилацетатный, полиуретановый, полиамидный, полиэфирный.The fuel element contains a housing 1, in which the igniter composition of the exothermic mixture of the starting components is fixed. For gluing tapes and gluing them to the surface of the plate, an adhesive selected from the range is used: sodium carboxymethyl cellulose, polyvinyl acetate, polyurethane, polyamide, polyester.
На готовых конструкциях тепловыделяющего элемента (ТЭ) была измерена скорость горения и было показано, что в зависимости от воспламенительного состава скорость распространения горения ленты в конструкции составляет от 0,05 до 1,0 м/с, что является достаточной для воспламенения ракетного топлива.On the finished designs of the fuel element (TE), the burning rate was measured and it was shown that, depending on the ignition composition, the speed of propagation of the burning of the tape in the structure is from 0.05 to 1.0 m / s, which is sufficient to ignite the rocket fuel.
Пример 1.Example 1
Получение ленты из порошков Ni-Al для ТЭ.Obtaining tape from Ni-Al powders for TE.
Готовят стехиометрическую (на получение соединения формулы Ni-Al) смесь порошков из никеля марки ПНЭ-1 с размером частиц менее 71 мкм и алюминия марки АСД-1 с размером частиц менее 40 мкм. Затем смесь со стальными шарами в соотношении 1:20 помещают в механоактиватор АГО-2 и активируют при центробежном ускорении 90 g в течение 5 минут. Из полученной смеси отсеивается фракция с размерами частиц менее 200 мкм, после чего из нее осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки со скоростью валков 200 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 300 мкм из смеси Ni-Al. Для прокатки и получения лент используют заводские вальцы типа В51.A stoichiometric mixture is prepared (for preparing a compound of the formula Ni-Al) a mixture of powders from nickel grade PNE-1 with a particle size of less than 71 microns and aluminum grade ASD-1 with a particle size of less than 40 microns. Then the mixture with steel balls in a ratio of 1:20 is placed in the mechanical activator AGO-2 and activated by centrifugal acceleration of 90 g for 5 minutes. A fraction with particle sizes of less than 200 μm is screened out from the resulting mixture, and then an exothermic mixture is formed from it by rolling through the rolls at a roll speed of 200 mm / min to obtain a single-layer tape 300 μm thick from the Ni-Al mixture. For rolling and receiving tapes use factory rolls of type B51.
Полученную ленту наклеивают в два слоя на поверхность плоской пластины из алюминия с использованием полиуретанового клея. Скорость горения ленты составляет 0,15 м/с, при использовании неактивированной смеси скорость горения составляет 0,05 м/с.The resulting tape is glued in two layers on the surface of a flat aluminum plate using polyurethane adhesive. The burning speed of the tape is 0.15 m / s, when using an inactive mixture, the burning speed is 0.05 m / s.
Пример 2. Получение ленты из порошков Ti-2B для ТЭ.Example 2. Obtaining tape from powders of Ti-2B for TE.
Готовят стехиометрическую (на получение соединения формулы TiB2) смесь порошков из титана марки ПТМ дисперсностью менее 80 мкм и бора, содержащего до 99 мас.% аморфного бора, дисперсностью менее 5 мкм. Смесь подвергают вакуумной термообработке при температуре 700°C в течение 30 минут для удаления примесных газов. Затем смесь активируют в механоактиваторе АГО-2 в течение 4,5 минут при центробежном ускорении движения шаров 60 g, при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:20, после чего осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки с линейной скоростью вращения валков 50 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 300 мкм из смеси Ti-2В.A stoichiometric (to obtain a compound of formula TiB 2 ) mixture of powders of PTM grade titanium with a fineness of less than 80 microns and boron containing up to 99 wt.% Amorphous boron with a fineness of less than 5 microns is prepared. The mixture is subjected to vacuum heat treatment at a temperature of 700 ° C for 30 minutes to remove impurity gases. Then the mixture is activated in the mechanical activator AGO-2 for 4.5 minutes with centrifugal acceleration of the balls 60 g, with the ratio of the mass of the powder mixture to the mass of the balls 1:20, after which the exothermic mixture is formed by rolling through the rolls with a linear speed of rotation of the rolls of 50 mm / min to obtain a single layer tape with a thickness of 300 μm from a mixture of Ti-2B.
Полученную ленту склеивают в два слоя с использованием клея ПВА и вкладывают в корпус из сплава алюминия. Скорость горения ленты в конструкции составляет 0,25 м/с, для неактивированной смеси скорость горения составляет 0,08 м/с.The resulting tape is glued in two layers using PVA glue and put into an aluminum alloy body. The burning speed of the tape in the design is 0.25 m / s, for an inactive mixture, the burning speed is 0.08 m / s.
Пример 3. Получение ленты из порошков Ti-2В для ТЭ с добавкой тефлона.Example 3. Obtaining tape from powders of Ti-2B for TE with the addition of Teflon.
Готовят смесь, состоящую на 95% порошков из титана марки ПТМ и аморфного бора (на получение соединения формулы TiB2) и 5% порошка тефлона и смесь активируют в механоактиваторе АГО-2 в течение 4,75 мин. при центробежном ускорении движения шаров 90 g, при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:20, после чего осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки со скоростью валков 200 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 300 мкм из смеси Ti-2B. Полученную ленту наклеивают в два слоя на поверхность плоской пластины из алюминия с использованием клея ПВА. Скорость горения ленты в конструкции составляет 0,22 м/с. Для смеси, не содержащей порошка тефлона скорость горения составляет 0,2 м/с.A mixture is prepared consisting of 95% powders of PTM grade titanium and amorphous boron (to obtain a compound of formula TiB 2 ) and 5% Teflon powder and the mixture is activated in the AGO-2 mechanical activator for 4.75 minutes. with centrifugal acceleration of the motion of the balls 90 g, with a ratio of the mass of the powder mixture to the mass of the balls 1:20, after which the exothermal mixture is formed by rolling through the rolls at a roll speed of 200 mm / min to obtain a single-layer tape 300 μm thick from a mixture of Ti-2B. The resulting tape is glued in two layers on the surface of a flat aluminum plate using PVA glue. The burning speed of the tape in the structure is 0.22 m / s. For a mixture not containing Teflon powder, the burning rate is 0.2 m / s.
Пример 4. Получение ленты для ТЭ из смеси Ti+2B с добавками порошков пероксида кальция и магния.Example 4. Obtaining tape for TE from a mixture of Ti + 2B with the addition of powders of calcium peroxide and magnesium.
Готовят смесь из порошков титана марки ГГГМ и аморфного бора (на получение соединения формулы TiB2). "Затем смесь активируют в механоактиваторе АГО-2 в течение 4,75 минут при центробежном ускорении движения шаров 90 g, при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:30. Готовят смесь пероксида кальция с магнием при весовом соотношении 1:2. В активированную смесь Ti+2B (40 мас.%) вводят смесь пероксида кальция с магнием (60 мас.%), после чего осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки со скоростью валков 50 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 350 мкм.A mixture is prepared from powders of titanium of the brand GGGM and amorphous boron (to obtain a compound of the formula TiB 2 ). "Then the mixture is activated in the mechanical activator AGO-2 for 4.75 minutes with centrifugal acceleration of the balls 90 g, with the ratio of the mass of the powder mixture to the mass of the balls 1:30. Prepare a mixture of calcium peroxide with magnesium in a weight ratio of 1: 2. In activated a mixture of Ti + 2B (40 wt.%) is introduced a mixture of calcium peroxide with magnesium (60 wt.%), after which the exothermal mixture is formed by rolling through the rolls at a roll speed of 50 mm / min to obtain a single-layer tape with a thickness of 350 μm.
Полученную ленту наклеивают в два слоя на поверхность плоской пластины из алюминия с использованием клея карбоксиметилцеллюлоза (КМЦ) Скорость горения ленты в конструкции составляет 0,7 м/с, для активированной смеси Ti+2B без добавки пероксида кальция с магнием скорость горения составляет 0,25 м/с.The resulting tape is glued in two layers onto the surface of a flat aluminum plate using carboxymethyl cellulose (CMC) adhesive. The burning speed of the tape in the structure is 0.7 m / s; for an activated mixture of Ti + 2B without the addition of calcium peroxide with magnesium, the burning rate is 0.25 m / s
Пример 5. Получение ленты для ТЭ из смеси Zr+2B с добавкой порошка пероксида кальция.Example 5. Obtaining tape for TE from a mixture of Zr + 2B with the addition of powder of calcium peroxide.
Готовят смесь из порошков циркония марки ПЦР и аморфного бора (на получение соединения формулы ZrB2) Затем смесь активируют в механоактиваторе АГО-2 в течение 4,75 минут при центробежном ускорении движения шаров 90 g, при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:20. В активированную смесь Zr+2B (80 мас.%) вводят пероксид кальция (20 мас.%), после чего осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки со скоростью валков 50 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 320 мкм.A mixture is prepared from PCR grade zirconium powders and amorphous boron (to obtain a compound of the formula ZrB 2 ). Then the mixture is activated in the AGO-2 mechanical activator for 4.75 minutes with centrifugal ball acceleration of 90 g, with a ratio of the mass of the powder mixture to the mass of the balls 1: twenty. Calcium peroxide (20 wt.%) Is introduced into the activated Zr + 2B mixture (80 wt.%), After which the exothermal mixture is formed by rolling through the rolls at a roll speed of 50 mm / min to obtain a single-layer tape with a thickness of 320 μm.
Полученную ленту наклеивают в два слоя на поверхность плоской пластины из алюминия с использованием поливинилацетатного клея ГШ А. Скорость горения ленты в конструкции составляет 0,4 м/с, для активированной смеси Zr+2B без добавки пероксида кальция скорость горения составляет 0,15 м/с.The resulting tape is glued in two layers on the surface of a flat aluminum plate using GSH polyvinyl acetate adhesive. The burning speed of the tape in the structure is 0.4 m / s, for an activated Zr + 2B mixture without the addition of calcium peroxide, the burning speed is 0.15 m / from.
Пример 6. Получение ленты из порошков Ti-2B для ТЭ с добавкой алюминия. Готовят смесь, состоящую на 90% порошков из титана марки ПТМ и аморфного бора (на получение соединения формулы TiB2) и 10% порошка алюминия и активируют в механоактиваторе АГО-2 в течение 5 мин. при центробежном ускорении движения шаров 30 g при соотношении массы смеси порошков к массе шаров 1:40, после чего осуществляют формование экзотермической смеси прокаткой через валки со скоростью валков 200 мм/мин с получением однослойной ленты толщиной 300 мкм из смеси Ti-2B. Полученную ленту наклеивают в три слоя на поверхность плоской пластины из алюминия с использованием клея ПВА. Скорость горения ленты в конструкции составляет 0,16 м/с. Для смеси, не содержащей порошка алюминия скорость горения составляет 0,12 м/с.Example 6. Obtaining tape from powders of Ti-2B for TE with the addition of aluminum. A mixture is prepared consisting of 90% powders of PTM grade titanium and amorphous boron (to obtain a compound of the formula TiB 2 ) and 10% aluminum powder and activated in the AGO-2 mechanical activator for 5 minutes. with centrifugal acceleration of the movement of the balls 30 g at a ratio of the mass of the powder mixture to the mass of the balls 1:40, after which the exothermal mixture is formed by rolling through the rolls at a roll speed of 200 mm / min to obtain a single-layer tape with a thickness of 300 μm from a mixture of Ti-2B. The resulting tape is glued in three layers on the surface of a flat aluminum plate using PVA glue. The burning speed of the tape in the structure is 0.16 m / s. For a mixture not containing aluminum powder, the burning rate is 0.12 m / s.
Другие составы с указанием соотношения компонентов, природы добавок, времени активирования, количества слоев в конструкции и скорости горения представлены в Таблице. Для всех примеров ленты размещены в корпусе из алюминия.Other compositions with the ratio of components, nature of additives, activation time, number of layers in the structure and burning rate are presented in the Table. For all examples, tapes are housed in an aluminum housing.
Готовые тепловыделяющие элементы, полученные с использованием многослойных лент имеют тепловыделение до 4250 Дж/г, скорость горения 0,12-0,79 м/с и могут использоваться для инициирования твердого ракетного топлива.Finished fuel elements obtained using multilayer tapes have a heat release of up to 4250 J / g, a burning rate of 0.12-0.79 m / s and can be used to initiate solid rocket fuel.
Указанные примеры не ограничивают возможности изобретения, а лишь подтверждают достижение поставленной технической задачи.These examples do not limit the possibilities of the invention, but only confirm the achievement of the technical task.
ТЭ с использованием многослойных лент на основе экзотермических составов, полученных по предлагаемому способу, показали высокие результаты при испытаниях по надежности воспламенения твердого ракетного топлива и стабильности срабатывания от штатного электрического импульса инициирования.Fuel cells using multilayer tapes based on exothermic compositions obtained by the proposed method have shown high results in tests on the reliability of ignition of solid rocket fuel and the stability of operation from a standard electrical initiation pulse.
Таким образом, заявленная совокупность признаков формулы позволяет получать многослойные ленты на основе экзотермических составов для использования по назначению. Ленты могут длительное время храниться в герметичной упаковке без потери эксплуатационных свойств.Thus, the claimed combination of features of the formula allows to obtain multilayer tapes based on exothermic compositions for intended use. Tapes can be stored for a long time in sealed packaging without loss of performance.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153620/06A RU2499907C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method to produce multi-layer tape for fuel element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2011153620/06A RU2499907C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method to produce multi-layer tape for fuel element |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2011153620A RU2011153620A (en) | 2013-07-20 |
| RU2499907C2 true RU2499907C2 (en) | 2013-11-27 |
Family
ID=48791380
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2011153620/06A RU2499907C2 (en) | 2011-12-28 | 2011-12-28 | Method to produce multi-layer tape for fuel element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2499907C2 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2297328A1 (en) * | 1975-01-09 | 1976-08-06 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Pyrotechnic impulse generator for aircraft structure testing - has electrically ignited charge in bore of high strength aluminium alloy bar |
| US5253584A (en) * | 1989-03-13 | 1993-10-19 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Pyrotechnic materials |
| US5616884A (en) * | 1991-04-02 | 1997-04-01 | Thiokol Corporation | Propellant gas-generation system for canister ejection |
| RU2100064C1 (en) * | 1995-01-16 | 1997-12-27 | Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики | Solid-reactant gas generator |
| RU77676U1 (en) * | 2008-04-25 | 2008-10-27 | Николай Михайлович Вареных | ELECTRIC IGNITOR |
-
2011
- 2011-12-28 RU RU2011153620/06A patent/RU2499907C2/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2297328A1 (en) * | 1975-01-09 | 1976-08-06 | Onera (Off Nat Aerospatiale) | Pyrotechnic impulse generator for aircraft structure testing - has electrically ignited charge in bore of high strength aluminium alloy bar |
| US5253584A (en) * | 1989-03-13 | 1993-10-19 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Pyrotechnic materials |
| US5616884A (en) * | 1991-04-02 | 1997-04-01 | Thiokol Corporation | Propellant gas-generation system for canister ejection |
| RU2100064C1 (en) * | 1995-01-16 | 1997-12-27 | Научно-исследовательский институт прикладной математики и механики | Solid-reactant gas generator |
| RU77676U1 (en) * | 2008-04-25 | 2008-10-27 | Николай Михайлович Вареных | ELECTRIC IGNITOR |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Химическая энциклопедия. / Под ред. И.Л. Кнунянц - М.: Советская энциклопедия, 1990, с.321, 404-409. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2011153620A (en) | 2013-07-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| He et al. | Highly reactive metastable intermixed composites (MICs): preparation and characterization | |
| Brousseau et al. | Nanometric aluminum in explosives | |
| CA2556595C (en) | Priming mixtures for small arms | |
| WO2006083379A2 (en) | Nanoenergetic materials based on aluminum and bismuth oxide | |
| US5654520A (en) | Delay charge and element, and detonator containing such a charge | |
| CN110655432B (en) | Composite energetic material with subsphaeroidal core-shell structure and preparation method thereof | |
| CN110317120A (en) | Ignition charge and the preparation method and application thereof and air-cushion inflator | |
| CN104973998A (en) | Firework gunpowder composition for firework sounding beads | |
| US3956038A (en) | Process for obtaining coated pyrotechnic compositions | |
| RU2499907C2 (en) | Method to produce multi-layer tape for fuel element | |
| CN108456126B (en) | Transfer powder of gas generator, preparation method of transfer powder and gas generator for automobile safety airbag | |
| Yang et al. | Self-destructive microchip: Support-free energetic film of BiOBr/Al/Bi2O3 nanothermites and its destructive performance | |
| JP2007085632A (en) | Coated propellant | |
| Maiz et al. | Studies of confined explosions of composite explosives and layered charges | |
| CN112592246A (en) | Insensitive explosive | |
| CN111116280A (en) | Metal fuel propellant and preparation method and application thereof | |
| RU2332393C2 (en) | Retarding composition (versions) | |
| Berger | Military pyrotechnics | |
| US7942988B2 (en) | Shaped, flexible fuel and energetic system therefrom | |
| CN104098416A (en) | Complex primary explosive containing DNT | |
| RU2326470C1 (en) | Method of tape piroheaters manufacturing | |
| RU83606U1 (en) | IGNITION-EXPLOSIVE CHARGE | |
| CN114031474B (en) | Oxygen candle ignition powder and preparation method thereof | |
| WO2004065332A2 (en) | Composite propellant compositions | |
| US3261731A (en) | Calcium containing pyrotechnic compositions for high altitudes |