一种烟火药剂及其制备方法技术

技术编号:20087315 阅读:86 留言:0更新日期:2019-01-15 06:30
本发明专利技术提供了一种烟火药剂及其制备方法,按质量比8:1配制组分Z‑1和Z‑2,所述的组分Z‑1包括质量份数为(50~56):(35~40):(3.5~6.5):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰和醇酸树脂;所述的组分Z‑2包括质量份数为(48.3~54.3):(30.3~37.3):(3.5~6.5):(3.0~3.8):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰、二氧化铅和醇酸树脂。本发明专利技术能够在红外区域具有较强的辐射能量,制备工艺简单,成本低廉。

【技术实现步骤摘要】
一种烟火药剂及其制备方法
本专利技术涉及火工烟火药剂领域,尤其涉及一种烟火药剂配方及其制备方法。
技术介绍
红外线的波长在0.78~1000μm的广阔区域内,由于它的波长较长,穿透大气烟雾的能力强,因而红外技术已被广泛地应用于目标跟踪、制导、干扰、夜视、侦察等领域。红外烟火剂燃烧时主要产生红外光,热效应相当显著。目前,通常采用的红外波段为1~3μm、3~6μm和8~14μm,分别为近、中、远红外“窗口”。目前大多数红外探测器和制导武器工作在近、中红外波段,开发和研制工作在远红外甚至毫米波段的探测和制导装置,将是今后的研究重点。目前,美国开发了一种高亮度的红外烟火剂,这种药剂同已知类型的红外烟火剂相比,重量相等,当燃烧时间和辐射面积相等时,辐射强度增加了一倍,可用于火箭和导弹后面的跟踪装置上。这种药剂由镁粉、聚四氟乙烯和氧化铁组成,采用一种聚酯树脂作为粘合剂,在常温高压下浇注成形,同时加入硬脂酸钡调节燃烧时间和辐射强度。该制备过程的反应方程式为:3Mg+2〔CF2〕→2MgF2+MgC2。该制备过程的反应机理是:氟化树脂在300℃~400℃下分解,放出具有强氧化性的氧化剂,与还原金属发生强烈的氧化还原反应,放出热量,特别是在红外区域具有较强的辐射能量。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足,本专利技术提供一种烟火药剂,能够在红外区域具有较强的辐射能量,制备工艺简单,成本低廉。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是:一种烟火药剂,组分包括Z-1和Z-2,按质量比8:1配制,所述的组分Z-1包括质量份数为(50~56):(35~40):(3.5~6.5):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰和醇酸树脂;所述的组分Z-2包括质量份数为(48.3~54.3):(30.3~37.3):(3.5~6.5):(3.0~3.8):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰、二氧化铅和醇酸树脂。本专利技术还包括点火药和引火药,所述点火药的组分包括D-1和D-2,按质量比1:1进行配制;所述引火药的组分包括Y-1和Y-2,按质量比1:1进行配制;所述的组分D-1包括质量份数为(8~13):(12~17):(7~9):(8~13):(20~25):(32~38)的镁、三氧化二铁、硅、铝、二氧化铅和过氧化钡;所述的组分D-2包括质量份数为(8~13):(30~35):(12~18):(8~13):(1.5~5):(10~15):(15~20)的镁、三氧化二铁、硅、铝、二氧化锰、二氧化铅和过氧化钡;所述的组分Y-1包括质量份数为(2~5):(1~3):(40~48):(1~3):(40~55)的镁、硅、硫氰化铅、铬酸铅和氯酸钾;所述的组分Y-2包括质量份数均为20~30份的镁、三氧化二铁、硅和二氧化铅。本专利技术还提供上述烟火药剂、点火药和引火药的制备方法,包括以下步骤:1)按8:1的质量比称取组分Z-1和Z-2,或者称取同质量的组分D-1和D-2,或者称取同质量的组分Y-1和Y-2,分别在45~70℃下烘干2~5h;2)使用100~200目筛分别对烘干后的组分Z-1和Z-2过筛,取筛下物;3)将步骤2)所得筛下物混合均匀后再次过100~200目筛2~4次,取筛下物;4)将步骤3)所得筛下物在45~70℃下烘干2~4h;5)按步骤4)所得产物质量的2~4%称取醇酸树脂,采用丙酮稀释后加入步骤4)所得产物,搅拌均匀;6)通过20~50目筛进行过筛造粒,自然冷却2~5h,然后在45~70℃下烘干2~5h。本专利技术的有益效果是:1)主装药配方中适当调整可燃剂镁粉和氧化剂三氧化二铁的比例,使红外辐射强度及工作时间达到最佳,满足4s辐射强度不低于80W/Sr,22s辐射强度不低于110W/Sr,总工作时间不小于25s;2)通过对引火药、点火药的配方选用,采用点火头发火,引燃涂敷在主装药上的引火药,进一步引燃主装药,通过逐级放大的过程,实现可靠、稳定点火工作;3)本配方各原材料均采用普通化学试剂,原材料易于采购,且成本低廉,。4)本药剂制备过程简单,易于操作,适合大批量生产。具体实施方式下面结合实施例对本专利技术进一步说明,本专利技术包括但不仅限于下述实施例。本专利技术的目的在于提供一种烟火药剂配方,其燃烧时产生高温火焰,并伴有8.0~14.0μm波段的红外辐射,可供地面红外跟踪器进行跟踪及制导,其制备工艺简单,成本低廉。本专利技术的技术方案是:药剂配方分为三部分,分别为主装药、点火药和引火药。主装药为该配方的主要成分,工作后产生相应波段的红外辐射源;点火药和引火药是引燃主装药的药剂成分,其成分敏感,易于燃烧。以上药剂制成成品后,可满足工作时间不小于25s,其中4s辐射强度不低于80W/Sr,22s辐射强度不低于110W/Sr。主装药由两部分组成,分别为Z-1和Z-2,按质量比8:1进行配制,其组成见表1。点火药由两部分组成,分别为D-1和D-2,按质量比1:1进行配制,其组成见表2。引火药由两部分组成,分别为Y-1和Y-2,按质量比1:1进行配制,其组成见表3。表1主装药各组分质量含量表2点火药各组分质量含量表3引火药各组分质量含量本实施实例中,上述药剂的制备方法按以下步骤进行:1)使用安全油浴烘箱对表1~表3中各原材料进行烘干处理,烘干温度:45℃~70℃;烘干时间:2h~5h;2)使用100目~200目的铜网筛对表1~表3中烘干后的原材料过筛处理,取筛下物;3)按表1~表3中各配方比例称取原材料,各配方手工混匀后,过100目~200目筛2~4次,以4kg~8kg为单位倒入混药机中进行机混;4)将混和完成的药剂在安全油浴烘箱烘干处理,烘干温度:45℃~70℃;烘干时间:2h~4h;5)按比例2%~4%称取粘合剂醇酸树脂,加入一定量的丙酮稀释粘合剂,倒入干混后的药剂组分中,充分搅拌均匀;6)通过20目~50目铜筛进行过筛造粒,自然凉置2h~5h后放入烘箱中进行45℃~70℃,2h~5h烘干处理,按单发产品重量分袋贮存。三种药剂配方制备过程类似,其中主装药需压制成一定几何形状的产品,在药剂配制完成后需进行造粒、压制和车外形等工序。点火药和引火药制备成粉状药粒即可,在后续工序中配以适量粘接剂后涂敷在主装药和电路板上。主装药配方中包含四种原材料成分,分别为镁粉、三氧化二铁、二氧化锰和二氧化铅,其中镁粉作为金属可燃剂,三氧化二铁作为助燃剂(氧化剂),二氧化锰和二氧化铅为燃速调节剂(催化剂)。以上原材料均为分析纯。本实施实例列举了以本专利技术中主装药(Z-2)配方及其制备方法,它是由下列重量的原材料制成:镁粉(FM5)500g,三氧化二铁380g,二氧化锰50g,二氧化铅30g。主装药(Z-2)制备方法,按以下步骤进行:将以上原材料过100目铜网筛,各组分分别放入不同油浴烘箱中进行65℃、2h的烘干处理;到温后自然冷却,各原材料混合均匀,过筛3次充分搅匀;再次进行65℃、2h的烘干处理;在30g醇酸树脂中加入400g丙酮,搅拌使树脂充分溶解;将溶剂倒入干混的药剂中手工揉捏搅拌,充分后倒入20目铜网筛中,挤压,使药剂通过网筛呈粒状晾置在牛皮纸上;自然干燥4h,收集放入烘箱中,进行60℃,2h的烘干处理;自然冷却装袋密封保存,等待压制成型。本实施实例列举了以本专利技术中引火本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种烟火药剂,其特征在于:组分包括Z‑1和Z‑2,按质量比8:1配制,所述的组分Z‑1包括质量份数为(50~56):(35~40):(3.5~6.5):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰和醇酸树脂;所述的组分Z‑2包括质量份数为(48.3~54.3):(30.3~37.3):(3.5~6.5):(3.0~3.8):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰、二氧化铅和醇酸树脂。

【技术特征摘要】
1.一种烟火药剂,其特征在于:组分包括Z-1和Z-2,按质量比8:1配制,所述的组分Z-1包括质量份数为(50~56):(35~40):(3.5~6.5):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰和醇酸树脂;所述的组分Z-2包括质量份数为(48.3~54.3):(30.3~37.3):(3.5~6.5):(3.0~3.8):(2.5~3.5)的镁、三氧化二铁、二氧化锰、二氧化铅和醇酸树脂。2.根据权利要求1所述的烟火药剂,其特征在于:还包括点火药和引火药,所述点火药的组分包括D-1和D-2,按质量比1:1进行配制;所述引火药的组分包括Y-1和Y-2,按质量比1:1进行配制;所述的组分D-1包括质量份数为(8~13):(12~17):(7~9):(8~13):(20~25):(32~38)的镁、三氧化二铁、硅、铝、二氧化铅和过氧化钡;所述的组分D-2包括质量份数为(8~13):(30~35):(12~18):(8~13):(1.5~5):(10~15):(15~2...

【专利技术属性】
技术研发人员:陈力柳勃杨立合贺宁厚沈红欣袁钰坤
申请(专利权)人:西安长峰机电研究所
类型:发明
国别省市:陕西,61

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