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【技术实现步骤摘要】
本申请涉及火工烟火药剂领域,具体涉及一种通用型高能点火药的配方及其制备方法。
技术介绍
1、点火药是指在一定外界初始能量作用下,可以发生快速燃烧,生成高温气体、灼热残渣并伴随大量的热,从而点燃主装药的物质。点火药根据组分大致分成单质点火药和复合点火药。单质点火药大多是一类有机金属化合物,例如苦味酸钾。单质点火药的热量小、温度低,燃烧产生的主要是气体,所以点火能力较差。复合点火药一般由氧化剂、可燃剂、粘结剂和添加剂组成。这类点火药燃烧产物中的灼热固体颗粒较多,燃烧热较高,点火能力强,如黑火药、硼系点火药、锆系点火药等。为了保证点火药有足够的可靠性,点火药必须满足以下基本要求:(1)发火点要低(一般要求低于500℃);(2)燃烧热要大;(3)燃烧温度要高;(4)火焰持续时间要长;(5)火焰热流要高;(6)最高燃烧温度时,燃烧生成的固体产物量要多,特别是熔融的液态金属量要大(熔融金属的点火能力要远高于普通的固体产物);(7)吸湿性要低;(8)机械感度要低;(9)原材料要廉价易得;(10)制备工艺要简单。
2、然而,目前几乎没有一种点火药能全部满足上述要求。最常见的硼/硝酸钾点火药具有发火点低、燃烧温度高、燃烧热量大、燃烧时间长等优点。但其燃烧产物中无液态金属生成,这对于其在点燃难燃性主装药(如镁/聚四氟乙烯)时,产生了巨大挑战。另外,硼/硝酸钾点火药具有一定的吸湿性,不利于其长期列装和高湿环境中应用。b/bacro4也是一种气体发生剂中常用的点火药,它的优势是在最高燃烧温度下,几乎所有的燃烧产物均为固体,这显著提高其火焰的
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足,本申请的目的在于提供一种通用型高能点火药的配方及其制备方法。
2、为实现以上目的,本申请一方面提供一种通用型高能点火药的配方,采用如下技术方案:
3、一种通用型高能点火药的配方,包括燃烧剂、氧化剂、催化剂和粘结剂,所述燃烧剂为al粉和mg粉,所述氧化剂为kclo4、ba(no3)2和fe3o4,所述燃烧催化剂为卡托辛,所述粘结剂为醇溶性酚醛树脂。
4、优选的,以质量百分比计,配方各组分含量为:燃烧剂:30.2%,氧化剂:64.8%;催化剂:1.0%;粘结剂:4.0%。
5、优选的,在燃烧剂中,以质量百分比计,al粉占35.8%,mg粉占64.2%。
6、优选的,在氧化剂中,以质量百分比计,kclo4占28.5%,ba(no3)2占53.5%,fe3o4占18.0%。
7、优选的,al粉的粒度为10~20μm,mg粉的粒度为40~60μm。
8、优选的,fe3o4的粒度为5~10μm。
9、优选的,所述mg粉为疏水性金属mg粉,其制备方法为:将十八烷胺完全溶解在二氯甲烷中,然后加入mg粉,混合均匀,烘干后,得到包覆过的疏水性金属mg粉。
10、优选的,所述kclo4和ba(no3)2为超细kclo4和超细ba(no3)2混合物,其制备方法为:将kclo4颗粒和ba(no3)2颗粒放入球磨机中,加入甲苯和不锈钢珠,球磨后,取料,洗涤、抽滤并干燥,得到平均粒径为3~5μm的超细kclo4和超细ba(no3)2的混合物。
11、优选的,所述kclo4和ba(no3)2为疏水性超细kclo4和超细ba(no3)2混合物,其制备方法为:将十八烷胺完全溶解在二氯甲烷中,然后加入超细kclo4和超细ba(no3)2,混合均匀,然并烘干后,得到包覆过的疏水性超细kclo4和超细ba(no3)2的混合物。
12、本申请另一方面提供一种通用型高能点火药的制备方法,包括以下步骤:将酚醛树脂完全溶解无水乙醇中,然后滴入卡托辛以及油酸;待卡托辛和油酸完全溶解后,依次向混合溶液中加入金属al粉、疏水性金属mg粉、疏水性超细kclo4和超细ba(no3)2的混合物和fe3o4粉,混合均匀,烘干后再将干燥后的物质过12目的筛子,即得。
13、与现有技术相比,本申请具有以下有益效果:
14、(1)本申请使用al粉和mg粉共同作为燃烧剂,kclo4、ba(no3)2和fe3o4共同作为氧化剂,卡托辛作为燃烧催化剂;酚醛树脂作为粘结剂,解决了现有点火药能量水平低、燃烧温度低、点火能力差,易吸湿等问题。
15、(2)采用本申请配方和方法制备的点火药具有易引燃和燃烧温度较高、摩擦感度低、吸湿性低的特点;燃后能产生大量灼热的熔渣,包括一定量融熔的金属fe水,导致其点火性能非常强;
16、(3)本申请所制备的点火药具有制备工艺简单和便宜的特点。
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1.一种通用型高能点火药的配方,其特征在于,包括燃烧剂、氧化剂、催化剂和粘结剂,所述燃烧剂为Al粉和Mg粉,所述氧化剂为KClO4、Ba(NO3)2和Fe3O4,所述燃烧催化剂为卡托辛,所述粘结剂为醇溶性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,以质量百分比计,配方各组分含量为:燃烧剂:30.2%,氧化剂:64.8%;催化剂:1.0%;粘结剂:4.0%。
3.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,在燃烧剂中,以质量百分比计,Al粉占35.8%,Mg粉占64.2%。
4.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,在氧化剂中,以质量百分比计,KClO4占28.5%,Ba(NO3)2占53.5%,Fe3O4占18.0%。
5.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,Al粉的粒度为10~20μm,Mg粉的粒度为40~60μm。
6.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,Fe3O4的粒度为5~10μm。
7.根据权利要求1所
8.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,所述KClO4和Ba(NO3)2为超细KClO4和超细Ba(NO3)2混合物,其制备方法为:将KClO4颗粒和Ba(NO3)2颗粒放入球磨机中,加入甲苯和不锈钢珠,球磨后,取料,洗涤、抽滤并干燥,得到平均粒径为3~5μm的超细KClO4和超细Ba(NO3)2的混合物。
9.根据权利要求8所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,所述KClO4和Ba(NO3)2为疏水性超细KClO4和超细Ba(NO3)2混合物,其制备方法为:将十八烷胺完全溶解在二氯甲烷中,然后加入超细KClO4和超细Ba(NO3)2,混合均匀,然并烘干后,得到包覆过的疏水性超细KClO4和超细Ba(NO3)2的混合物。
10.一种通用型高能点火药的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:将酚醛树脂完全溶解无水乙醇中,然后滴入卡托辛以及油酸;待卡托辛和油酸完全溶解后,依次向混合溶液中加入金属Al粉、疏水性金属Mg粉、疏水性超细KClO4和超细Ba(NO3)2的混合物和Fe3O4粉,混合均匀,烘干后再将干燥后的物质过12目的筛子,即得。
...【技术特征摘要】
1.一种通用型高能点火药的配方,其特征在于,包括燃烧剂、氧化剂、催化剂和粘结剂,所述燃烧剂为al粉和mg粉,所述氧化剂为kclo4、ba(no3)2和fe3o4,所述燃烧催化剂为卡托辛,所述粘结剂为醇溶性酚醛树脂。
2.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,以质量百分比计,配方各组分含量为:燃烧剂:30.2%,氧化剂:64.8%;催化剂:1.0%;粘结剂:4.0%。
3.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,在燃烧剂中,以质量百分比计,al粉占35.8%,mg粉占64.2%。
4.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,在氧化剂中,以质量百分比计,kclo4占28.5%,ba(no3)2占53.5%,fe3o4占18.0%。
5.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,al粉的粒度为10~20μm,mg粉的粒度为40~60μm。
6.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,fe3o4的粒度为5~10μm。
7.根据权利要求1所述的通用型高能点火药的配方,其特征在于,所述mg粉为疏水性金属mg粉,其制备方法为:将十八烷胺完...
【专利技术属性】
技术研发人员:宋小兰,王毅,贾康辉,陈柏辰,安崇伟,
申请(专利权)人:中北大学,
类型:发明
国别省市:
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