Una composición pirotécnica es una sustancia o una mezcla de sustancias diseñadas para producir un efecto por el calor, la luz, el sonido, el gas o el humo o una combinación de éstos, como resultado de reacciones químicas exotérmicas independiente económicamente no detonante . Las sustancias pirotécnicas no confían en el oxígeno de fuentes externas para sostener la reacción y para incluir el polvo de destello, la pólvora, las composiciones coloreadas pirotécnicas de los fuegos artificiales de las composiciones de humo de los generadores del gas de los iniciadores, y los propulsores sólidos
Algunas composiciones pirotécnicas se utilizan en industria y espacio aéreo para la generación de volúmenes grandes de gas en los generadores del gas (e. en los sacos hinchables, en los sujetadores pirotécnicas y en otros usos similares. También se utilizan en pirotecnia militar, cuando la producción de gran cantidad de ruido, de luz, o de radiación infrarroja se requiere; eg. las llamaradas de trampa del misil, los polvos de destello y el atontan la nueva clase de las granadas A de que las composiciones reactivas del material ahora están bajo investigación de los militares.
Muchas composiciones pirotécnicas - especialmente implicando el aluminio y los percloratos - son a menudo alto - sensibles a la fricción, al impacto, y a la electricidad estática . Incluso durante poco como 0.1-10 chispas de los millijoules puede fijar de ciertas mezclas.
Materiales usados
Las composiciones pirotécnicas son generalmente mezclas homogeneizadas de pequeñas partículas de combustibles y de oxidantes. Las partículas pueden ser granos o escamas. Generalmente, cuanto más alta es la superficie de las partículas, más alta es la tarifa de la reacción y velocidad ardiente. Para algunos propósitos, las carpetas se utilizan para dar vuelta al polvo en un material sólido.
Combustibles
Los combustibles típicos se basan en polvos del metal o del metaloide . Una composición de destello del polvo puede especificar diversos combustibles del múltiplo. Algunos combustibles pueden también servir como carpetas. Los combustibles comunes incluyen:el del
Metals ** aluminio - la mayoría del combustible común en muchas clases de mezclas Magnesio - más sensible y violento que el aluminio, probabilidad de los aumentos de la ignición espontánea en almacenaje
Magnalium - aleación del aluminio-magnesio, más estables y menos costosas que el magnesio
El hierro - hace las chispas del oro, usadas con frecuencia
Acero - una aleación del hierro y del carbón, hace chispas amarillo-naranja de ramificación
El circonio - produce las partículas calientes, buenas para las mezclas de ignición, eg. el iniciador estándar de la NASA
El titanio - produce partículas calientes, aumenta sensibilidad al impacto y a la fricción; la aleación de Ti4Al6V se utiliza a veces que da a pedacito chispas blancas más brillantes; junto con el perclorato del potasio se utiliza en algunos encendedores pirotécnicas ** Ferrotitanium - la aleación del titanio de hierro, produce las chispas amarillo-blancas brillantes, usadas en estrellas, cohetes, cometas, y fuentes pirotécnicas
Manganeso - usado para controlar o para retrasar tarifas de quemadura
Cinc - usado en algunas composiciones de humo junto con el sulfuro usado en algunos combustibles de cohete aficionados tempranos, también en estrellas pirotécnicas
de cobre - también un colorante azul
Latón - una aleación del cinc-cobre usada en fórmulas de algunos fuegos artificiales
Tungsteno - usado para controlar y para retrasar índices de quemadura de composiciones, también en composiciones del retardo
Aleación del níquel del circonio - usada en algunas composiciones militares del retardo
Hidruros del metal (generalmente más seguros que los metales correspondientes, hidrógeno del lanzamiento durante la quema que puede servir como combustible secundario): Titanio (II) hidruro - junto con el perclorato del potasio se utiliza en algunos encendedores
Hidruro del circonio - junto con el perclorato del potasio se utiliza en algunos encendedores
Decaborane - usado en algunos combustibles de cohete
Metaloides ** silicio - alta temperatura de la llama, quemaduras produciendo el vidrio fundido, usado en algunas composiciones de la ignición Boro - usado en algunas mezclas de ignición
Antimonio - usado en algunos fuegos artificiales, el tóxico, quema blanco brillante
Inorgánico no-metálico Sulfuro - promotor de la ignición; aumenta sensibilidad a la temperatura, al impacto y a la fricción, peligrosos conjuntamente con los cloratos; utilizado como añadido
Fósforo rojo - extremadamente peligroso, especialmente conjuntamente con los cloratos (mezcla de Armstrong), también usados en fósforos y algunas llamaradas infrarrojas militares
Fósforo blanco - usado en las armas incendiarias y hacer las pantallas de humo de un ciertos militares enciende espontáneo en aire
Siliciuro del calcio
Trisulfide - promotor del antimonio de la ignición; el polvo fino aumenta sensibilidad, afila el auge de saludos; tóxico y sensible a la electricidad estática; emite la luz blanca brillante, cristales también usados como un combustible en composiciones del brillo y en los cometas blancos y las estrellas pirotécnicas
Trisulfide del fósforo - usado para hacer los fósforos ** el fosfuro del calcio - libera la fosfina cuando es mojado, utilizado en algunas llamaradas de señal navales ** tiocianato del potasio
Carbón-basado Carbón
El carbón de leña - hace chispas déviles del oro
Grafito - también usado como opacificador en combustibles de cohete para prevenir traspaso térmico por la radiación en capas más bajas de combustibles y para evitar las explosiones relacionadas
El negro de lámpara - produce chispas finas duraderas del oro en los fuegos artificiales, también usados como opacificador en combustibles de cohete
Asphaltum - combustible carbón-basado, también usado como carpeta
Harina de madera
Productos químicos orgánicos Benzoato de sodio - de uso frecuente en silbido mezcla junto con el perclorato del potasio
Salicilato de sodio - usado en un cierto silbido se mezcla
Ácido gálico - usado en un cierto silbido se mezcla; sensible al impacto y a la fricción, hay alternativas más seguras
Ácido tereftálico - un combustible en algunas composiciones de humo
Hexametilenotetramina - una bajo-reactividad, combustible accesorio
Antraceno - un combustible en algunas composiciones de humo, produce humo negro
Naftalina - un combustible en algunas composiciones de humo
Lactosa - usada junto con el clorato de potasio en muchas composiciones de humo
Dextrosa - usada en algunos combustibles de cohete aficionados
Sucrosa - usada en algunas composiciones de humo
Sorbitol - usado junto con el nitrato de potasio como combustible de cohete sólido aficionado
Dextrina - también una carpeta
Estearina, ácido esteárico - un reemplazo posible para el carbón de leña en algunas composiciones
Polímeros orgánicos y resinas, también sirviendo a veces como carpetas Teflon y otros fluoropolímeros - a veces también trabajando como oxidante - usados en las composiciones militares de Pyrolant, eg. Magnesio/Teflon/Viton ; extremadamente reactivo en contacto con algunos polvos de metal finos
el Hidróxido-terminó el polibutadieno (HTPB), usado junto con el nitrato del aluminio y de amonio en combustibles de cohete compuestos como un combustible y carpeta
PBAN, usado junto con el nitrato del aluminio y de amonio en combustibles de cohete compuestos como un combustible y carpeta
Poliisobutileno
Nitrocelulosa
Polietileno
Cloruro de polivinilo, también sirviendo como donante de la clorina
Cloruro del polivinilideno, también sirviendo como donante de la clorina
Laca, buena especialmente para las composiciones coloreadas de la llama
Cuando se utilizan los combustibles metálicos, el tamaño de partícula del metal es importante. Una superficie más grande al cociente del volumen lleva a una reacción más rápida; esto significa que tamaños de las partículas más pequeños producen una composición rápido-ardiendo. De la forma las materias también. Las partículas esféricas, como ésas producidas atomizando el metal fundido, son indeseables. Las partículas finas y planas, como ésas producidas moliendo la hoja de metal, son ideales.
Un combustible conveniente del metal puede ser peligroso en sus el propio, incluso antes de que se mezcla con un oxidante. La dirección cuidadosa se requiere para evitar la producción de polvos de metal pirofóricos .
Oxidantes
Los cloratos de los percloratos y los nitratos son los oxidantes más de uso general para los polvos de destello. Otras posibilidades incluyen los cromatos de los permanganatos y algunos óxidos generalmente, cuanto menos es el oxidante, más lento es el burning y más la luz producida. Para el uso en mismo las temperaturas altas, los sulfatos se pueden utilizar como oxidantes. Los oxidantes funcionando incluyen:
Percloratos (también que sirven como donantes de la clorina): Perclorato - campo común del potasio, relativamente estable
Perclorato - el oxidante más común del amonio para los combustibles de cohete sólido modernos; más sensible a los estímulos mecánicos que el perclorato del potasio
Cloratos (también que sirven como donantes de la clorina): Clorato de potasio - mucho menos establo que el perclorato, peligroso
Clorato del bario - también sirve como colorante verde en fuegos artificiales
El clorato de sodio - mucho menos establo que el perclorato, peligroso, también sirve como colorante amarillo, higroscópico
El nitrata Nitrato de potasio
Nitrato de sodio - también un colorante amarillo, higroscópico
Nitrato de calcio - también un colorante rojo-anaranjado
Nitrato de amonio - usado en algunos propulsores de cohete compuestos menos comunes
Nitrato - la mayoría del oxidante/del colorante comunes del bario para los colores verdes; también utilizado en polvos de destello y algunas llamaradas infrarrojas militares
Nitrato - la mayoría del oxidante/del colorante comunes del estroncio para los colores rojos en llamaradas, fuegos, y estrellas
Nitrato del cesio - usado en algunas composiciones militares de la llamarada infrarroja
Permanganatos Permanganato de potasio - usado en mezclas tempranas, mirado para ser sensible e inestable
Permanganato - un explosivo moderado del amonio
Cromatos El cromato del bario - usado en composiciones del retardo, e. en fuegos artificiales alcanza gran altura rápida y súbitamente
Cromato de plomo - usado en composiciones del retardo
Dicromata de potasio - usado infrecuentemente como oxidante; puede ser utilizado como tratamiento superficial para la estabilización de las partículas del magnesio, también como catalizador y en algunos fósforos
Óxidos y peróxidos Peróxido de bario - inestable, se descompone espontáneo, las composiciones con su contenido no debe ser almacenado
Peróxido del estroncio
Tetróxido del plomo
Dióxido del plomo - usado en composiciones fricción-sensibles, eg. El empareja ** trióxido del bismuto - usado como alternativa segura para llevar el tetróxido en algunas composiciones
Hierro (III) óxido - un oxidante de alta temperatura, un catalizador
Hierro (II, III) óxido - un oxidante en el Thermite y el Thermate
Manganeso (IV) óxido - un oxidante en thermite del manganeso, un catalizador
Cromo (III) óxido - un oxidante en thermite del cromo
Sulfatos (requerir las temperaturas altas): Sulfato de bario - un oxidante de alta temperatura para e. las composiciones del estroboscópico, un colorante verde
Sulfato de calcio - un oxidante de alta temperatura para e. las composiciones del estroboscópico, un colorante rojo-anaranjado
Sulfato de sodio - un oxidante de alta temperatura, un colorante amarillo
Sulfato - un oxidante de alta temperatura, un colorante rojo del estroncio
Productos químicos orgánicos Nitrato de la guanidina - usado en algunos combustibles de cohete del poder más elevado, propulsores, y composiciones azules del fuego artificial
Hexanitroethane - usado en algunas composiciones militares especiales
Otros Sulfuro - oxidante para el cinc en combustibles del cinc-sulfuro
Teflon - oxidante para algunos combustibles del metal
Las sales correspondientes del sodio se pueden substituir para el potasio unos.
Añadidos
Líquidos refrigeradors. Que algunos propósitos es necesario bajen la temperatura ardiente de la mezcla, y/o retrasa la tarifa de la reacción. Para tal propósito, materiales inertes (eg. Arcilla, tierra diatomácea, alúmina, silicona, magnesia, u otras) o materiales endothermically de descomposición (eg. Se agregan los carbonatos .Colorantes, a veces conjuntamente con fuentes de la clorina . Generalmente sales de metales, a menudo del bario, del estroncio, del calcio, del sodio, de cobre, del etc. La sal puede servir simultáneamente como oxidante.
Donantes de la clorina. La presencia de cloruros aumenta la volatilidad de los metales de color-comunicación y realza la intensidad del color. El cloruro de polivinilo, cloruro, del polivinilideno tratado con cloro encera el caucho tratado con cloro (e. Parlon ), Hexachloroethane, hexaclorobencina con parafina, y algunos otros organoclorados y los cloruros inorgánicos (e. cloruro de amonio, cloruro mercurioso ) se utilizan como donantes de la clorina. Los percloratos y los cloratos desempeñan este papel junto con su uso principal como oxidantes. Los donantes de la clorina son de uso frecuente también en el Hexachloroethane de las composiciones de humo e. junto con el óxido de cinc producir el humo basado en el cloruro del cinc. Las fórmulas del propulsor requieren a menudo un catalizador quemar más rápido y más estable. Ciertos oxidantes sirven a menudo como catalizadores. el dicromata del amonio se utiliza como catalizador en fórmulas basadas del propulsor del nitrato de amonio. Otros catalizadores son e. hierro (III) el óxido, dióxido, dicromata de potasio, cromita de cobre del manganeso. conteniendo los cloratos, tender a degradar y a crear subproductos ácidos. el sodio, el calcio, o el carbonato del bario) u otros materiales suavemente alcalinos se pueden agregar para limpiar tales ácidos. El ácido bórico se puede utilizar para inhibir la sensibilidad del aluminio a la humedad, y para estabilizar mezclas de metales con los nitratos (que pueden formar de otra manera las amidas que reaccionan exotérmico con los metales y pueden causar la iniciación espontánea). Muchas aminas nitratadas orgánicas se utilizan como estabilizadores también, e. el nitrodiphenylamine 2. La jalea de petróleo, el aceite de ricino, el aceite de linaza, el etc. se pueden utilizar como estabilizadores, también para agregar hydrophobicity a las partículas y para proteger los metales (especialmente hierro y magnesio) contra la corrosión.
Agentes antiendurecimiento Eg. Para las composiciones del polvo, e. polvo de destello o pólvora . El grafito se utiliza en algunos casos para cubrir los granos, para lubricarlos, y para disipar electricidad estática. El engoma a menudo y la goma arábiga, goma roja, goma de guar, copal, celulosa carboximetil, nitrocelulosa, almidón, maicena, laca, dextrina de las resinas e. Las carpetas pueden también servir como combustibles. El alcanfor se puede utilizar como plastificante . Las carpetas se utilizan en la fabricación de composiciones compactas, e. polímeros pirotécnicas de las estrellas como HTPB y PBAN son de uso frecuente para los combustibles de cohete. Otros polímeros usados son e. el polietileno o el cloruro de polivinilo se puede encontrar también.
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