Войти
A Пиротехнический инициатор (также инициатор или воспламенитель ) - устройство, содержащее пиротехнический состав, используемый в основном для воспламенения других, более трудновоспламеняемых материалов, например термиты, газогенераторы и твердотопливные ракеты. Название часто используется и для самих композиций.
Пиротехнические инициаторы часто управляются электрически (так называемые электропиротехнические инициаторы ), например с помощью нагреваемой мостовой схемы или мостового резистора. Они в чем-то похожи на капсюли-детонаторы или другие детонаторы, но отличаются тем, что не предназначены для создания ударной волны. Примером такого пиротехнического инициатора является электрическая спичка.
Используемый энергетический материал, часто называемый пироген, обычно представляет собой пиротехнический состав, состоящий из топлива и окислителя, где топливо производит значительное количество горячего частицы, которые вызывают / способствуют воспламенению желаемого материала.
Составы инициатора аналогичны порошкам вспышки, но они различаются скоростью горения, поскольку взрыв не предусмотрен и имеют намеренно высокое образование горячих частиц. Кроме того, их легче воспламенить, чем термиты, с которыми они также имеют общие черты.
Обычно используются окислители перхлорат калия и нитрат калия. Обычно используемыми видами топлива являются титан, гидрид титана (II), цирконий, гидрид циркония и бор. Размер частиц топлива определяется таким образом, чтобы получить горячие частицы с требуемым временем горения.
Можно использовать более экзотические материалы, например карбораны. [1]
Для особых случаев можно использовать пирофорные воспламенители, которые воспламеняются при контакте с воздухом. Триэтилборан использовался в качестве воспламенителя для реактивных двигателей Lockheed SR-71.
Одним из наиболее распространенных инициаторов является ZPP или цирконий. - перхлорат калия - смесь металлического циркония и перхлората калия. Он также известен как Стандартный инициатор НАСА . Он обеспечивает быстрое повышение давления, выделяет мало газа, выделяет горячие частицы при воспламенении, является термически стабильным, имеет длительный срок хранения и стабилен в вакууме. Он чувствителен к статическому электричеству.
Другая распространенная формула воспламенителя: BPN, BKNO3 или бор-нитрат калия, смесь 25% бора и 75% нитрата калия по весу. Он используется, например, Автор НАСА. Он термически стабилен, стабилен в вакууме и его скорость горения не зависит от давления.
По сравнению с дымным порохом, BPN горит значительно сильнее и оставляет больше твердых остатков, поэтому черный порох является предпочтительным для систем многоразового использования.
Высокая температура BPN делает его подходящим для применений, где быстрое и воспроизводимое инициирование критично, например для подушек безопасности, ракетных двигателей и ложных ракет. Однако это относительно дорого.
БПН может также использоваться в качестве ингредиента твердого ракетного топлива. [2]
БПН можно зажечь лазером. [3] Для зажигания в вакууме можно использовать полупроводниковый лазер с выходной мощностью не менее 0,4 Вт. [4]
Другие встречающиеся смеси включают алюминий - перхлорат калия и титан -алюминий-перхлорат калия. [5]
Смеси гидрида металла и окислителя заменяют металл его соответствующим гидридом. С ними обычно безопаснее обращаться, чем с соответствующими композициями металл-окислитель. Во время горения они также выделяют водород, который может действовать как вторичное топливо. Обычно используются гидрид циркония, гидрид титана и гидрид бора.
ZHPP (гидрид циркония - перхлорат калия ) представляет собой вариант ZPP, в котором вместо чистого циркония используется гидрид циркония. Это значительно безопаснее в обращении, чем ZPP. [6]
THPP (гидрид титана перхлорат калия) представляет собой смесь гидрида титана (II) и перхлората калия. Он похож на ЖПП. Как и ЖПП, он безопаснее в обращении, чем перхлорат титана-калия. [7]
Образование интерметаллического соединения может быть сильно экзотермической реакцией, которую можно использовать в качестве инициатора.
Титан - бор Состав является одной из самых горячих пиротехнических реакций в общем использовании. Он твердотельный, безгазовый. Его можно использовать в качестве пиротехнического инициатора или для нагрева ограниченного газа для выполнения механических работ. [8]
Никель -алюминий ламинаты могут быть использованы в качестве пиротехнических инициаторов с электрическим инициированием. NanoFoil является таким материалом, имеющимся в продаже.
палладиевый -плакированный алюминиевый провод можно использовать в качестве плавкого провода, известного как пирофуз . [9] Реакция инициируется теплом, обычно поставляемым импульсом электрического тока. Реакция начинается при температуре плавления алюминия 600 ° C и бурно протекает до температуры 2200–2800 ° C. Для реакции не требуется присутствие кислорода, и проволока расходуется. [10]
Пирофуз представляет собой сплошную проволоку разного диаметра (от 0,002 дюйма до 0,02 дюйма), плетеную проволоку, ленту, фольгу и гранулы. Вместе с алюминием можно использовать палладий, платину или палладий, легированный 5% рутением. [11 ] [12] Пирофузел мостик может использоваться в запальниках и электрических спичках. Фольга из пирофуза может использоваться, например, для пломбирование различных ТРК или систем пожаротушения. [13] Также можно использовать палладий-магниевый состав, но он не является коммерчески доступным или, по крайней мере, не так широко распространен. [14]
BNCP, (цис-бис- (5-нитротетразолато) тетраминкобальта (III) перхлорат ) - еще один распространенный материал инициатора. Это относительно нечувствительно. Он подвергается переходу от дефлаграции к детонации на относительно коротком расстоянии, что позволяет использовать его в детонаторах. Его побочные продукты сгорания не наносят вреда окружающей среде. [15] Его можно зажечь от лазерного диода.
Азид свинца (Pb (N 3)2или PbN 6) иногда используется в пиротехнических инициаторах.
Также могут использоваться другие материалы, чувствительные к нагреванию, например, HMTD, тетразеновые взрывчатые вещества, мононитрорезорцинаты свинца, динитрорезорцинаты свинца и тринитрорезорцинаты свинца. [16]
