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。
(3)缓燃剂
缓燃剂,又称燃速调节剂,在延期药中的作用是调节燃速。二元混合延期药可以通过改变组分的比例而获得不同的燃速;如果燃速需要大幅度变动,那么可以加入少量第三、第四种物质,即形成多元混合延期药。论文网
缓燃剂可以是较弱的氧化剂,也可以是较弱的还原剂,还可以是惰性物质。
(4)粘合剂
为了便于延期药的造粒成形以及改善药柱的机械强度,延期药中常常加入少量的粘合剂。同时粘合剂还起着钝化剂的作用,它能够降低药剂的机械感度,降低延期药的燃速,并在药剂表面形成一层薄膜,改善药剂的化学安定性[11]。
常用的粘合剂有以下几种:虫胶;聚乙烯醇;硝化棉;硫氯丁橡胶;;酚醛树脂;聚硫橡胶;聚醋酸乙烯酯;聚甲基丙烯酸丁酯;有机多硫化物等。
1.2.2 钨系延期药的组成
钨系延期药由钨粉、高氯酸钾和铬酸钡3组分组成,是国内外军、民领域皆用的优良长秒量延期药[1]。其中钨粉是可燃剂,在药剂中起燃烧放热作用。铬酸钡作为氧化剂,在钨系延期药中也是缓燃剂,主要作用是供氧和调节燃速;而高氯酸钾是氧化剂,也是反应促进剂[12]。
1.2.3 延期药的燃速和导热系数
延期药包括有气体延期药和微气体延期药两种,其中有气体延期药主要是指黑药,钨系延期药则属于微气体延期药,它能克服气体压力对燃速的影响。微气体延期药的主要的性能参数有燃速、发火点(感度)和输出(点火能力)。
微气体延期药的燃速随药剂成分的配比变化而变化,其影响因素有药剂成分配比、装药密度、粒度、延期管壳的材料和尺寸、掺合物以及环境温度和气压。延期药的燃烧速度除了上述诸因素以外,还有一些难以用数量来表示的因素,例如原料产地、表面形状、粒子聚集状态、粒子内部结构、表面氧化程度等,它们的影响有时也很大[13]。微气体延期药反应一般是氧化剂放出的气态氧和可燃剂(金属)起作用,因而发火点应首先要足以使氧化剂分解出氧,其中影响发火点的因素有:氧化剂的分解温度、原材料的来源、可燃剂性质、粒度以及配比等。另外,微气体延期药的输出性能主要是靠燃烧产物的温度影响。