Pirotexniki tərkibi: təsnifatı, komponentləri, tətbiqi

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Pirotexniki tərkib, öz-özünə davam edən ekzotermik kimyəvi reaksiyalar nəticəsində istilik, işıq, səs, qaz, tüstü və ya onların birləşməsi şəklində təsir yaratmaq üçün nəzərdə tutulmuş maddə və ya komponentlərin qarışığıdır. partlamadan baş verir. Belə bir proses xarici mənbələrdən gələn oksigendən asılı deyil.

Pirotexniki tərkiblərin təsnifatı

Onları hərəkətə görə bölmək olar:

• Alovlu.
• Tüstü.
• Dinamik.

İlk iki qrup daha kiçik növlərə bölünə bilər.

Alovlu: işıqlandırıcı, siqnal gecəsi, izləyici və bir qədər yandırıcı.

Tüstü qrupuna gündüz siqnalı və maskalanma (duman) üçün kompozisiyalar daxildir.

Pirotexniki vasitələrin əsas növləri

Yuxarıdakı effekt (işıq, səs və s.) bu komponentlərdən istifadə etməklə yaradıla bilər:

• Puzlu flaş - çox tez yanır, partlayışlar və ya parlaq işıq partlamaları yaradır.
• Barıt - tozdan daha yavaş yanar, böyük miqdarda qazlar buraxır.
• Bərk yanacaq - raketlər və mərmilər üçün kinetik enerji mənbəyi kimi istifadə edilən çoxlu isti buxar istehsal edir.
• Pirotexniki təşəbbüskarlar - digər kompozisiyaları alovlandırmaq üçün istifadə edilən böyük miqdarda istilik, alov və ya isti qığılcımlar yaradır.
• Çıxarma ödənişləri - tez yandırın, qısa müddətdə çoxlu qaz çıxarın, konteynerlərdən faydalı yükləri buraxmaq üçün istifadə olunur.
• Partlayıcı yüklər - tez yanmaq, qısa müddətdə böyük miqdarda qaz çıxarmaq, konteyneri əzmək və içindəkiləri atmaq üçün istifadə olunur.
• Tüstü kompozisiyaları - yavaş-yavaş yanır, duman yaradır (düz və ya rəngli).
• Gecikmiş qatarlar - yanğın ehtiyatına gecikmələr gətirmək üçün istifadə edilən sabit sakit sürətlə alovlanır.
• Pirotexniki istilik mənbələri - böyük miqdarda istilik yayır və praktiki olaraq qazları yaymır, yavaş yanan, tez-tez termit kimi.
• Qığılcımlar - ağ və ya rəngli qığılcımlar yaradır.
• Yanışır - yavaş-yavaş yanır, işıqlandırma və ya siqnal vermək üçün istifadə edilən böyük miqdarda işıq yaradır.
• Rəngli atəşfəşanlıq kompozisiyaları - açıq, ağ və ya çoxrəngli qığılcımlar yaradır.

Tətbiq

Pirotexniki tərkiblərin və məhsulların bəzi texnologiyaları sənayedə və aviasiyada böyük həcmdə qaz (məsələn, təhlükəsizlik yastıqlarında), eləcə də müxtəlifbərkitmə və digər oxşar vəziyyətlərdə. Böyük miqdarda səs-küy, işıq və ya infraqırmızı şüalanma tələb olunduqda onlar hərbi sənayedə də istifadə olunur. Məsələn, fırıldaqçı raketlər, məşəllər və səs-küylü qumbaralar. Reaktiv material kompozisiyalarının yeni sinfi hazırda hərbçilər tərəfindən tədqiq edilir.

Bir çox pirotexniki birləşmələr (xüsusilə alüminium və perkloratları ehtiva edənlər) tez-tez sürtünmə, zərbə və statik elektrikə çox həssasdır. Hətta 0,1-10 millijoul qədər az qığılcım müəyyən təsirlərə səbəb ola bilər.

Barıt

Bu məşhur qara tozdur. Kükürd (S), kömür (C) və kalium nitrat (selitra, KNO 3) qarışığından ibarət olan ən erkən məlum kimyəvi partlayıcıdır. İlk iki komponent yanacaq kimi çıxış edir, üçüncüsü isə oksidləşdiricidir. Yandırıcı xüsusiyyətlərinə və istehsal etdiyi istilik və qazın miqdarına görə barıt odlu silahlarda və artilleriyada yanacaq yüklərinin istehsalında geniş istifadə olunur. Bundan əlavə, o, karxana, mədən və yol tikintisində raketlərin, atəşfəşanlığın və partlayıcı qurğuların istehsalında istifadə olunur.

Göstəricilər

Barıt 7-ci əsrdə Çində icad edilmiş və 13-cü əsrin sonlarında Avrasiyanın əksər hissəsinə yayılmışdır. Əvvəlcə Taoistlər tərəfindən dərman məqsədləri üçün hazırlanmış toz eramızın 1000-ci illərində müharibə üçün istifadə edilmişdir.

Barıt təsnif edilirnisbətən yavaş parçalanma sürəti və aşağı parıltısı sayəsində kiçik partlayıcı kimi.

Partlayıcı Gücü

Mərminin arxasına yığılmış barıtın alovlanması ağızın yüksək sürətlə atəş açmasına səbəb olacaq qədər təzyiq yaradır, lakin silahın lüləsini partlatmaq üçün kifayət qədər güclü deyil. Beləliklə, barıt yaxşı yanacaqdır, lakin partlayıcı gücü az olduğuna görə daş və ya istehkamları dağıtmaq üçün daha az uyğundur. Kifayət qədər enerji ötürməklə (yanan maddədən top gülləsinin kütləsinə, sonra isə ondan zərbə sursatları vasitəsilə hədəfə) bombardmançı sonda düşmənin möhkəmləndirilmiş müdafiəsini məğlub edə bilər.

Barıt qabıqları doldurmaq üçün geniş istifadə olunurdu və ilk partlayıcı maddələrin sınaqdan keçirildiyi 19-cu əsrin ikinci yarısına qədər mədən və mülki mühəndislik layihələrində istifadə edilmişdir. Bu toz nisbətən aşağı effektivliyinə görə (dinamit və ammonium nitrat və ya mazut kimi yeni alternativlərlə müqayisədə) artıq müasir silahlarda və sənaye tətbiqlərində istifadə edilmir. Bu gün barıt odlu silahlar əsasən ovçuluq, hədəf atəşi ilə məhdudlaşır.

Pirotexniki istilik mənbəyi

Pirotexniki kompozisiyalar uyğun alışdırıcıya malik yanan maddələrə əsaslanan qurğudur. Onların rolu idarə olunan miqdarda istilik istehsal etməkdir. Pirotexniki mənbələr, adətən, aşağı yanma sürətinə malik termit kimi (və ya tərkibini gecikdirən) yanacaq oksidləşdiricilərinə əsaslanır.istənilən temperaturda yüksək istilik çıxışı və az və ya heç qaz əmələ gəlməsi.

Onları bir neçə yolla aktivləşdirmək olar. Elektrikli kibritlər və zərbə qapaqları ən çox yayılmışdır.

Pirotexniki istilik mənbələri tez-tez batareyaları aktivləşdirmək üçün istifadə olunur, burada onlar elektrolitin əriməsinə xidmət edir. Dizaynın iki əsas növü var. Biri qoruyucu zolağından istifadə edir (keramika kağızında barium xromatı və toz sirkonium metalı ehtiva edir). Termal pirotexniki qranulyasiya kompozisiyaları yanmağı başlatmaq üçün onun kənarı boyunca axır. Şerit adətən cərəyandan istifadə edərək elektrik yandırıcı və ya tıxacla işə salınır.

İkinci dizayn yüksək enerjili elektrik alışdırıcının yanan qazların və közərmə lampalarının qarışığını buraxdığı batareya paketində mərkəzi dəlikdən istifadə edir. Mərkəzi çuxurlu dizayn aktivləşdirmə vaxtını (onlarla millisaniyə) əhəmiyyətli dərəcədə azalda bilər. Müqayisə üçün qeyd edək ki, kənar zolağı olan cihazlarda bu göstərici yüzlərlə millisaniyədir.

Batareyanı işə salmaq ov tüfənginə bənzər zərbə primeri ilə də edilə bilər. Təsir mənbəyinin qazsız olması arzu edilir. Tipik olaraq, pirotexniki qarışıqların standart tərkibi dəmir tozu və kalium perkloratdan ibarətdir. Çəki nisbətlərində bunlar 88/12, 86/14 və 84/16-dır. Perkloratın səviyyəsi nə qədər yüksək olarsa, istilik çıxışı da bir o qədər yüksəkdir (nominal olaraq 200, 259 və 297 kalori/qram). Dəmir-perklorat tabletlərinin ölçüsü və qalınlığı yanma sürətinə az təsir göstərir, lakin təsir göstərirsıxlığa, tərkibə, hissəcik ölçüsünə təsir göstərir və istədiyiniz istilik buraxılış profilini tənzimləmək üçün istifadə edilə bilər.

İstifadə olunan digər tərkib barium xromatlı sirkonyumdur. Başqa bir qarışıqda 46,67% titan, 23,33% amorf bor və təxminən 30% barium xromat var. Həmçinin 45% volfram, 40.5% barium xromat, 14.5% kalium perklorat və 1% vinil spirti və bağlayıcı asetat mövcuddur.

Borla sirkonium kimi pirotexniki kompozisiyaların intermetal komponentlərini yaratmaq üçün reaksiyalar qazsız əməliyyat, qeyri-hiqroskopik davranış və ətraf mühitin təzyiqindən müstəqillik tələb olunduqda istifadə edilə bilər.

İstilik mənbəyi

Pirotexniki tərkibin birbaşa hissəsi ola bilər, məsələn, kimyəvi oksigen generatorlarında belə bir komponent çox miqdarda oksidləşdirici maddə ilə istifadə olunur. Yanma zamanı ayrılan istilik termal parçalanma üçün istifadə olunur. Soyuq yanma ilə əlaqədar olaraq, kompozisiyalar rəngli tüstü istehsal etmək və ya pestisidlər və ya CS qazı kimi aerozolları səpmək üçün istifadə olunur, istənilən birləşmənin sublimasiya istiliyini təmin edir.

Yanma məhsulları ilə birlikdə bir fərqli faza keçid temperaturu olan qarışıq əmələ gətirən kompozisiyanın faza gecikdirici komponenti alov hündürlüyünü sabitləşdirmək üçün istifadə edilə bilər.

Materiallar

Pirotexniki kompozisiyalar adətən kiçik ölçülü homojenləşdirilmiş qarışıqlardıryanacaq hissəcikləri və oksidləşdiricilər. Birincisi taxıl və ya lopa ola bilər. Ümumiyyətlə, hissəciklərin səthi nə qədər yüksək olarsa, reaksiya və yanma sürəti bir o qədər yüksək olar. Bəzi məqsədlər üçün tozu bərk materiala çevirmək üçün bağlayıcılardan istifadə olunur.

Yanacaq

Tipik növlər metal və ya metaloid tozlarına əsaslanır. Kompozisiya bir neçə fərqli yanacaq növünü göstərə bilər. Bəziləri bağlayıcı kimi də xidmət edə bilər.

Metallar

Ümumi yanacaqlara daxildir:

• Alüminium qarışıqların bir çox siniflərində ən çox yayılmış yanacaq, həmçinin yanma qeyri-sabitliyinin tənzimləyicisidir. Boyaların görünüşünə mane olan bərk hissəcikləri olan yüksək temperaturlu alov, azot, ammonyak və istilik oksidləri yaratmaq üçün nitratlarla (ammonium istisna olmaqla) reaksiya verir (otaq temperaturunda reaksiya yavaş, lakin 80 ° C-dən yuxarı şiddətli, öz-özünə alovlana bilər).
• Magnalium bir metaldan daha sabit və daha ucuz olan alüminium-maqnezium ərintisidir. Maqneziumdan daha az reaktivdir, lakin alüminiumdan daha tez alışır.
• Dəmir - çox istifadə olunan element olan qızıl qığılcımlar yaradır.
• Polad dəmir və karbon ərintisidir və budaqlanan sarı-narıncı qığılcımlar yaradır.
• Zirkonium - NASA-nın standart təşəbbüskarı kimi yanan qarışıqlar üçün faydalı olan isti hissəciklər istehsal edir və yanma qeyri-sabitliyini aradan qaldırır.
• Titan - isti pirotexnika və birləşmələr istehsal edir, artırırşoka və sürtünməyə qarşı həssaslıq. Bəzən bir az daha parlaq ağ qığılcımlar yaradan Ti4Al6V ərintisi istifadə olunur. Kalium perklorat ilə birlikdə bəzi pirotexniki alovlandırıcılarda istifadə olunur. Qaba toz gözəl budaqlanan mavi-ağ qığılcımlar yaradır.
• Ferrotitanium pirotexniki ulduzlarda, raketlərdə, kometlərdə və fəvvarələrdə istifadə olunan parlaq qığılcımlar yaradan dəmir-titan ərintidir.
• Ferrosilikon bəzi qarışıqlarda istifadə edilən, bəzən kalsium silisidini əvəz edən dəmir-silikon maddəsidir.
• Manqan - yanma sürətini idarə etmək üçün istifadə olunur, məsələn, gecikmə ilə kompozisiyalarda.
• Sink - raketlər üçün həvəskar yanacaq kimi istifadə edilən kükürdlə yanaşı bəzi tüstü kompozisiyalarında, həmçinin pirotexniki ulduzlarda istifadə olunur. Nəmə həssasdır. Öz-özünə alovlana bilər. Əsas yanacaq kimi nadir hallarda istifadə olunur (tüstü tərkibləri istisna olmaqla), əlavə komponent kimi istifadə edilə bilər.
• Mis - digər növlərlə birlikdə mavi boya kimi istifadə olunur.
• Burun bəzi atəşfəşanlıq düsturlarında istifadə edilən sink və mis ərintidir.
• Volfram - kompozisiyaların yanma sürətini idarə etmək və yavaşlatmaq üçün istifadə olunur.

Qeyd etmək lazımdır ki, öz əlinizlə pirotexniki kompozisiyalar hazırlamaq təhlükəlidir.