Termite pyrotechnic compositions of iron and alkaline earth metals peroxides

• Autorzy: Wojewódka Andrzej , Gerlich Marcin

Identyfikatory

DOI

10.22211/matwys/0199

Warianty tytułu

PL

Pirotechniczne mieszaniny termitowe żelaza z nadtlenkami berylowców

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The fallowing article presents the combustion studies of Fe/alkaline earth metals peroxides composition. It contains a literature review and the results of own research, which aim is to determine the possibility of using iron-based thermite compositions in time delay elements. The article focuses on the investigation of combustion front propagation rate as a function of a pressing load, the iron content and the purity of used oxidants. The DSC, TG and XRD analysis confirmed that reactions in this system occurs mainly in the solid state.

PL

Poniższy artykuł przedstawia badania procesu spalania mieszaniny żelaza z nadtlenkami berylowców. Obejmuje on przegląd literatury, jak również wyniki badań własnych, których celem jest określenie możliwości zastosowania w układach opóźniających mieszanin opartych na żelazie. Artykuł skupia swoją uwagę na określeniu prędkości propagacji frontu spalania mieszaniny w funkcji ciśnienia zaprasowania, zadanego w trakcie procesu elaboracji, zawartości żelaza oraz czystości wykorzystanych utleniaczy. Analiza DSC, TG oraz XRD potwierdziła, iż reakcje pomiędzy komponentami mieszaniny zachodzą głównie na granicy faz (ciało stałe)-(ciało stałe).

Słowa kluczowe

EN

time delay composition; detonator; gasless combustion; burn rate

PL

mieszanina opóźniająca; zapalnik; spalanie bezgazowe; prędkość spalania

• Wydawca: Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Przemysłu Organicznego
• Czasopismo: Materiały Wysokoenergetyczne
• Rocznik: 2020
• Tom: T. 12(2)
• Strony: 55--72
• Opis fizyczny: Bibliogr. 18 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wojewódka Andrzej

• Explo-expertyza, 5 Wiśniowa Street, 44-105 Gliwice, Poland

autor

Gerlich Marcin

• Wydział Chemiczny, Politechnika Śląska, 7 Ks. M. Strzody Street, 44-100 Gliwice, Poland

Bibliografia

• [1] Davis T.L. The Chemistry of Powder and Explosives. New York: John Wiley & Sons, 1950.
• [2] Maidl B., Thewes M., Maidl U. Handbook of Tunnel Engineering. 1st ed., Berlin: Ernst & Sohn, 2013; ISBN 97834333030486.
• [3] Tribelhorn M.J., Blenkinsop M.G., Brown M.E. Combustion of Some Iron-Fuelled Binary Pyrotechnic Systems. Thermochim. Acta, 1995, 256(2): 291-307.
• [4] Tribelhorn M.J., Venables D.S., Brown M.E. A Thermoanalytical Study of Some Zinc-Fuelled Binary Pyrotechnic Systems. Thermochim. Acta. 1995, 269: 649-663.
• [5] Drennan R.L., Brown M.E. Binary and Ternary Pyrotechnic Systems of Mn and/or Mo and BaO2 and/or SrO2. Part 1. Thermal Analysis. Thermochim. Acta 1992, 208: 201-221.
• [6] Spice J.E., Staveley L.A.K. The Propagation of Exothermic Reactions in Solid Systems. Part I. Heats of Reaction and Rates of Burning. J. Chem. Soc. Ind. 1949, 68: 313-319.
• [7] Spice J.E., Staveley L.A.K. The Propagation of Exothermic Reactions in Solid Systems. Part II. Preignition Reactions. J. Chem. Soc. Ind. 1949, 68: 348-355.
• [8] Hill R.A.W., Sutton L.E., Temple R.B., White A. A Mathematical Model for the Analysis of the Self-Sustained Combustion of Pyrotechnic Reactions. Research. 1950, 3: 877.
• [9] Focke W., Tichapondwa S.M., Montgomery Y.C., Grobler J.M., Kalombo M.L. Review of Gasless Pyrotechnic Time Gelays. Propellants Explos. Pyrotech. 2019, 44(1): 55-93.
• [10] Wojewódka A., Misztal E., Misztal J. Time-Delay Compositions for Decisecond Electric and Non-Electric Detonators. Research Report for NITROERG S.A. in Krupski Młyn (in Polish), 2006.
• [11] Gerlich M.M., Wojewódka A.T. Study of Gasless Compositions Used in Time-Delay Elements. J. Therm. Anal. Calorim. 2020, 139: 3473-3479.
• [12] Tribelhorn M.J., Venables D.S., Brown M.E. Combustion of Some Zinc-Fuelled Binary Pyrotechnic Systems. Thermochim. Acta 1995, 256(2): 309-324.
• [13] Nakahara S., Hikita T. Theory of Burning Rate of Delay Powders. J. Ind. Explos. Soc. Japan 1960, 21: 363.
• [14] Drennan R.L., Brown M.E. Binary and Ternary Pyrotechnic Systems of Mn and/or Mo and BaO2 and/or SrO2. Part 2. Combustion Studies. Thermochim. Acta 1992, 208: 223-246.
• [15] Jorda J.L., Jondo T.K. Barium Oxides: Equilibrium and Decomposition of BaO2. J. Alloys Compd. 2001, 327(1-2): 167-177.
• [16] Brent G.F., Haring M.D. Surfactant Coatings for the Stabilization of Barium Peroxide and lead Dioxide in Pyrotechnic Compositions. Propellants Explos. Pyrotech. 1995, 20(6): 300-303.
• [17] PN-EN Standard 13631-3:2004, Explosives for Civil Uses – High Explosives – Part 3: Determination of Sensitiveness to Friction of Explosives (in Polish), 2004.
• [18] PN-EN Standard 13631-3:2004, Explosives for Civil Uses – High Explosives – Part 4: Determination of Sensitiveness to Impact of Explosives (in Polish), 2004.