无气体延期药是指在燃烧时有少量气体生成或者没有气体产物的一类延期药,也称为微气体延期药,通常是指金属类可燃剂和氧化剂混合而成的药剂。该类延期药的燃烧产物大多是固态物质,燃烧过程受压力影响很小,具有良好的稳定性和较高的延期时间精度,也有小克服了有气体延期药的一些缺点,因而得到广泛的推广和应用。
(3)毫秒延期药/秒延期药
毫秒延期药也称快速延期药。目前,在国内工艺成熟、性能稳定、使用广泛的毫秒级延期药是硼系延期药和硅系延期药。镁系延期药或镁合金、锆和锆镍系延期药也是延期时间为数十到数百毫秒的毫秒延期药。
秒延期药也称中低速延期药,它的延期时间一般在一秒以上,主要有锑系延期药、钼系延期药、钨系延期药和硼系延期药。
1.2.3延期药组成
延期药一般由火焰点燃后,经过稳定的燃烧来控制作用的时间,以引燃或引爆序列中的下一个火工元件。用于各种延期体包括延期雷管中。为了易于压制成型,常加入少量的黏合剂。有时调整燃速还加入其他附加物。延期药分为有气体延期药(黑火药)和微气体延期药,常用的微气体延期药有钨系、硼系、锆系等。
延期药通常是氧化剂和可燃剂的机械混合物。为了调整其燃烧速度,往往要加入适量的缓燃剂,或有助于燃烧稳定和贮存稳定的添加剂,此外还要加入少量的粘合剂以便造粒装药。
(1)氧化剂
氧化剂在延期药中的作用是供氧。氯酸盐、高氯酸盐、铬酸盐、重铬酸盐、硝酸盐、高锰酸盐,以及重金属的氧化物和过氧化物都可以作为延期药的氧化剂。
大多数的氧化剂在其熔点或稍高于熔点的温度下,即急剧分解而与可燃剂反应。因此,由熔点低的氧化剂组成的延期药其燃速快,且易于点燃,但机械感度较高;当氧化剂的熔点较高时,延期药的燃速则会变慢,难于点火,机械感度也较低。氧化剂中直接用于氧化可燃剂的氧量,即有效氧量越多,对应延期药的燃速也就越高,反之越低。氧化剂的吸湿性会影响到延期药的物理化学安定性。故应选择吸湿点高或在水中溶解度小的氧化剂作为延期药组分。论文网
常用的氧化剂有以下几种:
氯酸盐和高氯酸盐类:KClO3,KClO4等;
高锰酸盐类:KMnO4等;
铬酸盐和重铬酸盐类:BaCrO4,PbCrO4,K2CrO4,BaCr2O7等;
硝酸盐类:KNO3,Ba(NO3)2等;
氧化物和过氧化物类:BaO2,MnO2,PbO2,Pb3O4,Fe2O3,CaO等。
值得一提的是铬酸钡,它在延期药中的作用主要取决于可燃剂的性质,研究表明,它在硅系或硼系延期药中起氧化剂作用;在钨系延期药中则起缓燃剂作用;而在锑系延期药中则起惰性附加物作用,因此,铬酸钡在延期药中应用较广【10】。
(2)可燃剂
可燃剂在延期药中的作用是燃烧放热,它是决定延期药的燃烧性能和安定性的关键组分。燃烧热大的可燃剂,其延期药的燃速高。另外,可燃剂的又一重要性能是其化学活性,与相同的氧化剂混合,活性强的燃速快。有些活性大的金属粉末,甚至在空气中也能着火燃烧。如果可燃剂的化学活性过强,那么在应用前往往先作钝化处理。
常用的可燃剂有以下几种:
金属类:W、Si、Mg、Al、Mn、Zr、Sb、Zn等;
非金属类:Si、S、Se、B、Te等;
硫化物:Sb2S3、Sb3S5、CrS等;
合金类:Fe-Si、Zr-Ni、Ca-Si,Zr-Ni等。
在延期药的燃烧温度下,可燃剂的燃烧生成物必须是凝聚状态的物质,这样才能保证获得的延期药是无气体或者少气体的。