Патент на изобретение №2353605
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
(54) ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ ЛИТЬЕВОЙ СОСТАВ
(57) Реферат:
Изобретение относится к пиротехническим составам. Пиротехнический литьевой состав для образования дымовой маскирующей завесы содержит смесь порошка хлорпарафина и жидкого хлорпарафина в соотношении 1:(2,4-3,3), порошок алюминия в качестве металлического горючего и дымообразователь – окись цинка или цинковые белила. Изобретение обеспечивает формирование плотной дымовой завесы с повышенной маскирующей способностью, поглощающей лазерное и инфракрасное излучения. 2 табл.
Изобретение относится к пиротехническим составам, при горении которых генерируется аэрозоль, образующий дымовую завесу на воздухе, используемую для постановки маскирующих завес. Уровень данной области техники характеризует дымообразующий состав, описанный в изобретении JP
Недостатком описанного состава является его нетехнологичность по причине непригодности для высокопроизводительной литьевой технологии и из-за многокомпонентности состава, влияние на показатели назначения каждого и совокупно трудно соблюсти в промышленном производстве при серийном промышленном изготовлении. В этом составе порошковый хлорпарафин используется в качестве технологической добавки относительно малого содержания, что определяет низкую его маскирующую способность. Более совершенным является литьевой состав по патенту DE 2451701, C06D 3/00, 1976 г., который по большинству совпадающих признаков выбран в качестве наиболее близкого аналога предложенному составу. Известный литьевой дымообразующий металлохлоридный состав включает смесь порошка хлорпарафина и жидкий хлорпарафин в оптимизированном соотношении при суммарном содержании в композиции 20-90 мас.%, металлическое горючее в форме порошка металлов или оксида металлов и окись цинка в качестве дымообразователя. Согласно описанию известного состава в нем могут содержаться следующие смеси порошков (мас.%): 20Mg+45ZnO; 20Al+45ZnO; 30Al; 20Al; 5Al+Ca2Si. Недостатком известного состава является пламенное горение из-за несбалансированности массового соотношения компонентов, что определяет низкую маскирующую способность. Сажа, образующаяся при горении известного состава, остается в шлаках, так как при разложении хлорпарафинов, кроме основного хлорирующего агента – хлорного водорода, образуется шлаковый углеродный каркас. Другим недостатком, который ограничивает использование известного переуплотненного дымообразующего состава в боевых зарядах по назначению, является нестабильность горения при температурах ниже минус 50°С. Задачей, на решение которой направленно настоящее изобретение, является повышение функциональной надежности и показателей назначения универсального дымообразующего состава. Требуемый технический результат достигается тем, что пиротехнический литьевой состав для образования дымовой маскирующей завесы содержит смесь порошка хлорпарафина и жидкого хлорпарафина, порошок алюминия в качестве металлического горючего и дымообразователь, согласно изобретению порошок хлорпарафина и жидкий хлорпарафин он содержит в соотношении 1:(2,4-3,3), а в качестве дымообразователя – окись цинка или цинковые белила при следующем соотношении компонентов (мас.%):
Отличительные признаки обеспечили формирование плотной завесы дыма с повышенной маскирующей способностью, дополнительным свойством которого является поглощение электромагнитного излучения с длиной волны 1,06 и 1,2 мкм, лазерного и инфракрасного (ИК) излучений соответственно. Смесь порошкообразного хлорпарафина (C25H30Cl22) и жидкого хлорпарафина (С18Н32Cl6) является поставщиком хлорирующего агента НС1 для образования хлоридов металлов, а также пиролизной сажи, частички которой имеют размер половины падающей волны лазерного и ИК-излучения. Это обеспечивает их поглощение, значительно снижая отраженный сигнал, который в электронных средствах обнаружения и наведения не идентифицируется с защищаемой целью. Содержание жидкого хлорпарафина в количестве 12-20 мас.% необходимо для обеспечения литьевой технологии изготовления состава, когда при температуре 50°С смачивается полностью вся композиция, заливаемая в корпус изделия. При содержании жидкого хлорпарафина менее 12 мас.% состав вязкий, плохо льется, поэтому необходимо больше разогревать, что повышает опасность воспламенения на производстве. При содержании в составе жидкого хлорпарафина больше 20 мас.% резко возрастает вязкость массы, переработка которой нетехнологична из-за высокой температуры ее разогрева и продолжительного времени затвердевания изготовленных зарядов, скорость пламенного горения которых растет. В результате образуется много шлаков и мало дыма. Оптимизированное массовое содержание в составе жидкого хлорпарафина и порошкового хлорпарафина в соотношении 1:(2,4-3,3) обеспечивает пластичность смеси для переработки. При содержании в составе порошкового хлорпарафина в количестве, меньшем 40 мас.%, хлорирующего агента недостаточно для формирования дыма заданной плотности с требуемой маскирующей способностью. Содержание в составе порошкового хлорпарафина более 48 мас.% требует введения пропорционально большего количества жидкого хлорпарафина, что определяет снижение массы металлического горючего и, как следствие, уменьшение хлоридов. В результате образуется балласт хлорпарафинов, а главное, падает дымообразование. Алюминиевый порошок, диспергированный в составе, служит металлическим горючим для создания хлоридов алюминия, образующих дымовое облако. Кроме того, активное горение алюминия разогревает окись цинка для активации замещения кислорода хлором окислителей, при котором образуются хлориды цинка – основной дымообразователь состава. При содержании порошка алюминия менее 5 мас.% температура горения состава недостаточна для полноты использования структурных компонентов по назначению, образуется много шлаков, дымообразование неудовлетворительное. Горение заряда имеет нестабильный характер. Содержание в составе порошка алюминия более 9 мас.% служит причиной пламенного горения, при котором не образуется необходимого количества дымообразующих хлоридов металлов из-за того, что алюминий сгорает. Введение в состав окиси цинка менее 31 мас.% приводит к увеличению скорости горения и падению времени существования дыма, следовательно, при этом требуется больший расход дымообразующего состава. Содержание в составе окиси цинка более 35 мас.% затрудняет ее воспламенение в полном объеме от развиваемой температуры горения, поэтому образуется балластный инертный компонент, снижающий эффективность дымообразующего состава. Следовательно, каждый существенный признак необходим, а их совокупность является достаточной для достижения новизны качества, не присущего признакам в разобщенности, то есть поставленная в изобретении техническая задача решена не суммой эффектов, а новым эффектом суммы признаков. Приготовление дымообразующего состава производится на обычных смесителях по принятой технологии смешивания пиротехнических составов. В смеситель загружается мерное количество ингредиентов согласно оптимизированному массовому соотношению: порошковый хлорпарафин марки ХП-1100 в количестве 40-48 мас.%, порошок алюминия марок ПА-4 или АСД-4 в количестве 5-9 мас.%, окись цинка (цинковые белила марок БЦО, БЦ-1 или БЦО-М по ГОСТ 202) и жидкий хлорпарафин марки ХП-470, которые перемешиваются в течение 20 минут для равномерного диспергирования в объеме. Из приготовленной массы, нагретой до температуры 50°С, льют мерные заряды непосредственно в корпус изделий, используемых для постановки дымовых завес. Использование в качестве окиси цинка промышленно выпускаемых цинковых белил снижает потребительскую стоимость зарядов, при этом содержащиеся в них примеси существенно не влияют на функционирование состава и маскирующую способность генерируемого аэрозоля. Оптимальное соотношение компонентов в предложенном дымообразующем составе было рассчитано по математической модели планирования эксперимента и опробовано на функционирование по назначению в опытных изделиях на стендовых испытаниях. Ниже в таблице 1 приведены характерные примеры составов с граничным содержанием компонентов оптимизированных диапазонов внутри диапазона массового содержания компонентов и за их границами. Качественный и количественный состав испытанных зарядов.
Сравнительные показатели назначения и функциональные характеристики составов 1-5 приведены в таблице 2. Основные технические характеристики составов.
Из таблицы 2 следует, что использование дымообразующего состава, содержащего металлическое горючее в виде алюминиевого порошка в количестве более 9 мас.% и менее 5 мас.% нецелесообразно, так как это приводит к резкому ухудшению его дымообразующей и маскирующей способности. Аналогичный эффект наблюдается при увеличении доли окиси цинка более 35 мас.%. При содержании порошкового и жидкого хлорпарафинов за оптимизированными пределами диапазонов содержания снижается дымообразование и маскирующая способность формируемой завесы. Содержание окиси цинка менее 31 мас.% резко сокращает время существования дымовой завесы, а более 35 мас.% ухудшает маскирующую способность генерируемого дымового облака, плотность которого снижается из-за повышенного шлакообразования структурных компонентов состава. Следовательно, предложенный дымообразующий состав является существенно отличным от известных аналогов и продуктивным по целевому использованию. Проведенный сопоставительный анализ предложенного технического решения с выявленными аналогами уровня техники, из которого изобретение явным образом не следует для специалиста по пиротехнике, показал, что оно не известно, а с учетом возможности промышленного серийного изготовления дымообразующего состава можно сделать вывод о соответствии критериям патентоспособности.
Формула изобретения
Пиротехнический литьевой состав для образования дымовой маскирующей завесы, содержащий смесь порошка хлорпарафина и жидкого хлорпарафина, порошок алюминия в качестве металлического горючего и дымообразователь, отличающийся тем, что порошок хлорпарафина и жидкий хлорпарафин он содержит в соотношении 1:(2,4-3,3), а в качестве дымообразователя – окись цинка или цинковые белила при следующем соотношении компонентов, мас.%:
PC4A – Регистрация договора об уступке патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение
Прежний патентообладатель:
(73) Патентообладатель:
Договор № РД0057725 зарегистрирован 03.12.2009
Извещение опубликовано: 10.01.2010 БИ: 01/2010
|
|||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
53-46884, C06D 3/00, который содержит (мас.%):
=60-80%