Основы пиротехники | страница 15
Вещество
Q>1
Q>4
Вещество
Q>1
Q>4
Be
16,21
29
Р (белый)
5,9
11
АI
7,45
20
Na
4,34
—
Mg
5,9
10
Li
10,25
5,12
Са
3,8
6
С (графит)
7,86
17,3
Ti
4,6
20
Fe
1,8
14
Zr
2,9
18
Mn
1,7
12
В
14,0
33
Zn
1,3
9
Si
7,4
18
Из таблицы 3 видно, что тяжелые металлы, например, Zr и W имеют объемную калорийность, сравнимую с алюминием и значительно большую чем у магния. Наибольшее количество тепла, как при сгорании за счет кислорода воздуха, так и при сгорании за счет кислорода окислителя, выделяют бериллий, алюминий, бор, магний, кремний, титан, фосфор, углерод, цирконий. Из них наиболее высокую температуру при горении должны развивать цирконий, алюминий, магний. Основным металлическим горючим в пиротехнике считается алюминий, второе место по употребимости занимает магний. Бериллий применяется в основном в составах ракетного топлива и является эффективным, но слишком дорогим горючим. Перспективными горючими являются цирконий, титан, однако, мелкодисперсный цирконий является опасным веществом, воспламеняющимся иногда даже при комнатной температуре и обычно применяется в быстрогорящих составах, например, имитационных, а также в безгазовых и воспламенительных составах. Большим достоинством циркония является малое количество кислорода, расходуемое на его горение (смотри таблицу 4), и в связи с большой плотностью циркония объемная калорийность его смеси с окислителем значительна, что позволяет применять его в таких малогабаритных изделиях, в которых применение других горючих было бы менее эффективно. Титан при температуре горения легко реагирует не только с кислородом, но и азотом воздуха, образуя нитрид титана, что может несколько улучшить сгораемость пиротехнических смесей на основе титана при недостатке в смеси окислителя и затрудненности подвода свежего воздуха, необходимого для дожигания.
Таблица 4. Физико-химические свойства горючих простых веществ
и их окислов
Горючее
Удельный вес
Температура воспламенения порошка на воздухе [°С]
Температура [°С]
Кол-во горючего, сгорающего за счет 1 г кислорода
Формула окисла
Температура [°С]
плавления
кипения
плавления окисла
кипения окисла
Бериллий
1,8
>800
1284
2970
0,56
BeO
2520
(3900)
Алюминий
2,7
>800
660
~2400
1,12
AI>2O>3
2050
2980
Литий
0,5
180
179
1380
0,87
Li>2O
>1570
~2600
Магнии
1,7
550
651
1100
1,52
MgO
288
(~3600)
Титан
4,5
610
1800
~3000
1,5
TiO>2
1800
<3000
Бор (кристалл)
2,3
>900
2300
2550
0,45
B>2O>3
размягчается при
800 -1000
1860
Кальций
1,5
~600
849
1487
2.5
CaO
2572
2850
Кремний
2,3
>900
1490
~2400
0,88
SiO>2
1710
2230
Углерод (графит) до СО