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星期一, 6月 13, 2011

自制烟雾弹和闪光弹的配方

烟雾弹


方法1

绿色发烟剂组分(%)氯酸钾 25。4 硫 10。0 绿色染料 40。0 碳酸氢钠 24。6

红色发烟剂组分(%)氯酸钾 29。5 乳糖 18。0 红色染料 47。5 碳酸镁 5。0

黄色发烟剂组分(%)氯酸钾 22。0 蔗糖 15。0 喹啉黄染料 42。0碳酸镁 21。0

方法2

烟幕弹的日用品制法。

硝酸钾4,白糖1,葡萄糖0。5,锌粉0。1,镁粉0。1,橡胶粉0。1,雄黄粉0。2。普通花生油或菜油或不易挥发燃烧的油加入并搅拌成砣状(稍压一下就成块,但松散,不渗油,手摸不粘油)即可,装易拉罐里,点燃后以一个满满的易拉罐为准,烟可以散布10平方米看不见任何东西,灰白色,但是超过这个范围的烟散的比较快,气味不大(在里易拉罐10米处)烟上升!

闪光弹:

配方研究

  该试验战斗部腔体较大,即由爆燃中心至弹壁的距离比以往的摄影弹大1/3,因此,在配方设计上要选择快燃速配方,以实现起始时间的要求;为保证总比光能的要求,在装药量上要适当提高。所以,配方设计首先要考虑高光强和快燃速的发光药剂。

  发光剂主要由可燃剂和氧化剂组成,它通过两者的剧烈反应产生的光效应来满足闪光照明的使用目的。

  发光剂的配方研究包括原材料的选择及成分配比的确定。发光剂以硝酸钠、镁粉为主要成分。

2.1 原材料的纯度和粒度

  原材料的纯度和粒度直接影响药剂的发光性能。粒度愈细,燃烧速度愈快,有助于提高发光强度和缩短起始时间,同时,燃烧性能稳定。但超细的原材料其粉碎加工困难,制药成本增大。原材料中的杂质起助燃和缓燃两种作用,会影响发光剂性能的稳定,因此,对原材料纯度和粒度均有要求。

2.2 配方确定

  各成分的配比要通过实验确定。因为反应产物比较复杂,影响因素较多,氧平衡理论计算可以作为实验前的定性参数,设计的3种配方见表1。


表1 配方设计表

原料名称 配方1

/% 配方2

/% 配方3

/%

硝酸钠 30.0 30.0 32.0

镁 65.0 67.0 65.0

石墨 1.0 0.5 0.5

酚醛树脂 4.0 2.5 2.5

  用2%硝化棉丙酮溶液粘合造粒,硝化棉的外加量为药剂的1%。3种配方的性能测试结果见表2。


表2 性能测试结果


测试项目 配方1 配方2 配方3

起始发光

时间/ms 0.90 0.90 1.00

最大光强

/×106cd 1.68~2.03 >2.0 >2.5

持续时间

/ms >50 >25 >25

目测光强 适中 略高 高

  根据表2试验结果,选配方3为爆燃型发光剂配方。

3 制药工艺

  为满足发光剂的爆燃稳定性,除要求原材料的纯度和一定的粒度外,其成分的均匀性要一致。为了解决不同原材料由于密度不同,在制备和使用操作中易产生分层引起成分均匀性劣化的问题,采用粘合剂粘结造粒的制药工艺。制备时,固定筛子,用扁刷搅动过筛,筛通5次;然后加入计量的硝化棉丙酮溶液,粘合成团;再用橡胶刮板于20目筛上,强迫过筛造粒,待溶剂挥发后,再过筛,取20目下40目筛上的粒状药;60℃烘干8h;最后外混0.5%的石墨粉,颜色均匀即可。成分分析结果见表3。

表3 成分分析结果

组分 加入量/% 分析量/%

硝酸钠 31.7 31.4

镁粉 64.3 64.4

石墨 0.5 0.6

酚醛树脂 3.5 3.6

  结果表明,所制药剂成分均匀,制药工艺能满足配方设计要求。

4 装药

  对烟火剂而言,装药密度越小,反应速度越快,发光的起始时间也越短。因此,对于试验弹用的发光剂来讲,装药密度不应过大,松装药更能在瞬时发出较强的光,但装药密度小,发光的持续时间短,且总的装药量减少,其药剂的总比光能会下降,因此,选择合适的装药密度尤为重要。

4.1 压装工艺

  试验发光战斗部对起始发光时间、发光强度和持续发光时间指标要求较严格,任何一项不合格将影响炸点的采集。除药剂的配方外,影响主要技术指标的主要因素就是装药量和装药密度。因此,压装密度非常关键,经起爆爆燃试验,密度控制在1.5g.cm-3以下为宜,当然,起始时间与炸药层的药量、炸药的爆轰性能也有重要关系。

  为了保证发光药柱的密度均匀性和爆燃稳定性,压药工艺选用多次装药压制成型的方法,并逐次增加压力,以防成形药柱层裂。压制操作要定量、限位、定比压,以达到严格控制药柱高度和装药密度一致性的目的。

  发光剂是*与其相接的炸药层通过雷管、传爆药柱引爆后的爆轰波引燃的。炸药层的装药采用发光剂、起爆炸药压成一体的办法,这样在爆轰转爆燃过程中,光的衔接性好,且药柱也不易破裂和分离。同时,压装的安全性也明显提高。装药工艺参数见表4。

表4 装药工艺参数

压药次数 1 2 3 4 备注

发光剂/g 40 40 40 40 第2次压药

先装10g聚

黑14,再

装发光剂

压力

/(×103kg) 10 12 15 20

注:药柱高度为36mm;药柱直径为64.0mm;药柱密度为1.47g.cm-3

4.2 药盒装配

  药盒底部先粘合固定钢板软纸,然后在药柱外围薄薄涂一层704硅橡胶,缓慢装入药盒内与底部接触。为预防药柱膨胀,药柱应在0.5h内装入。然后将锡箔片粘合固定在药盒的炸药药面上。再将带中心孔的硬纸板涂704胶,依次贴在锡箔片上面,固化贴牢,即装配完毕。



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