Патент - RU 2421533. Способ инициирования реакции горения в боеприпасах термо-баросветового объемного действия энергией самораспространяющегося высокотемпературного синтеза

14 Pages·1.007 MB·Russian

РОССИЙСКАЯФЕДЕРАЦИЯ (19) (11) (13)
RU 2 421 533 C2
(51) МПК
C22C 1/05 (2006.01)
C06B 43/00 (2006.01)
ФЕДЕРАЛЬНАЯСЛУЖБА
ПОИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙСОБСТВЕННОСТИ,
ПАТЕНТАМИТОВАРНЫМЗНАКАМ
(12)ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ
(21)(22)Заявка: 2009101083/02, 15.01.2009 (72)Автор(ы):
ВоронькоОлегВладимирович(RU),
(24) Датаначалаотсчетасрокадействияпатента:
ЛазаревСергейМихайлович(RU),
15.01.2009
ЖигаревВикторДмитриевич(RU),
БучневИгорьИванович(RU)
Приоритет(ы):
(22) Датаподачизаявки:15.01.2009 R
(73)Патентообладатель(и):
Федеральноегосударственноеунитарное U
(43) Датапубликациизаявки: 20.07.2010Бюл.№20
предприятие"Центральныйнаучно-
(45) Опубликовано:20.06.2011Бюл.№17 исследовательскийинстиутхимиии
2
механики" (RU)
(56)Списокдокументов,цитированныхвотчетео 4
поиске:RU 2178093С2, 10.01.2002. RU 2189032
2
С2, 10.09.2002. RU 2994787 C1, 27.10.1997. RU
2260779 C1, 20.09.2005. CN 1341576 A, 1
27.03.2002. 5
Адресдляпереписки: 3
115487,Москва,ул.Нагатинская, 16а, 3
ФГУП"ЦНИИХМ"
2
C
C (54)СПОСОБИНИЦИИРОВАНИЯРЕАКЦИИГОРЕНИЯВБОЕПРИПАСАХТЕРМО-БАРО-
СВЕТОВОГООБЪЕМНОГОДЕЙСТВИЯЭНЕРГИЕЙСАМОРАСПРОСТРАНЯЮЩЕГОСЯ 2
ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОГОСИНТЕЗА
3
(57)Реферат: преимущественно двух реагентов, выбранных
3 Изобретение относится к области химии из группы бор, углерод, титан, азот, по
5 энергонасыщенных систем. Способ включает следующей зависимости: 2,0≤Мэ 10‐6≤9,1; Мэ =
размещение в герметичной камере боеприпаса Тад · Q, где М - мощность термосветовой
1 э
реагентов, участвующихв СВС, инициирование энергии СВС, К·кал/г; Q - тепловой эффект
2 реакции горения для синтеза тугоплавких реакции СВС, кал/г; Т   - адиабатическая
ад
4 неорганических соединений и взрывного температура горения реагентов, участвующих в
воздействия на камеру и ее содержимое, СВС, К. Инициирование реакции горения
2
разрушающего камеру и диспергирующего ее осуществляют в присутствии гипергольных
содержимое в окружающую среду, при этом высокоактивных химических реагентов или
U для горения в объеме камеры с момента азотогенерирующихсоставовили смесицинкас
R инициирования и после ее разрушения в окислами металлов. Способ обеспечивает
процессе диспергирования содержимого в повышение эффективности использования
окружающую среду в качестве реагентов, энергииСВС. 4з.п.ф-лы, 1табл., 4ил.
участвующих в СВС, используют смесь
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 1
ru
RUSSIAN FEDERATION (19) (11) (13)
RU 2 421 533 C2
(51)Int. Cl.
C22C 1/05 (2006.01)
C06B 43/00 (2006.01)
FEDERAL SERVICE
FOR INTELLECTUAL PROPERTY,
PATENTS AND TRADEMARKS
(12)ABSTRACT OF INVENTION
(21)(22)Application: 2009101083/02, 15.01.2009 (72) Inventor(s):
Voron’ko Oleg Vladimirovich (RU),
(24) Effective date for property rights:
Lazarev Sergej Mikhajlovich (RU),
15.01.2009
Zhigarev Viktor Dmitrievich (RU),
Buchnev Igor’ Ivanovich (RU)
Priority:
(22) Date of filing:15.01.2009 R
(73) Proprietor(s):
Federal’noe gosudarstvennoe unitarnoe U
(43) Application published: 20.07.2010Bull.20
predprijatie "Tsentral’nyj nauchno-
(45) Date of publication: 20.06.2011Bull.17 issledovatel’skij instiut khimii i mekhaniki" (RU)
2
Mail address: 4
115487, Moskva, ul. Nagatinskaja, 16a, FGUP
2
"TsNIIKhM"
1
(54)METHOD OF COMBUSTION REACTION INITIATION IN AMMUNITION OF THERMO-BARO- 5
LIGHT VOLUMETRIC ACTION OF ENERGY OF SELF-SPREADING HIGH-TEMPERATURE SYNTHESIS 3
(57)Abstract: titanium, nitrogen is used as reagents participating
3
FIELD: weapons and ammunition. in SHS as per the following ratio: 2.0 ≤ Me 10‐6
2 SUBSTANCE: method involves arrangement in ≤ 9.1; Me = Tad · Q, where M - power of thermo-
e
C tight chamber of ammunition of reagents participating light energy of SHS, K cal/g; Q - heat effect of SHS C
in SHS (self-spreading high-temperature synthesis), reaction, cal/g; Ta d - adiabatic combustion 2
initiation of combustion reaction for synthesis of temperature of reagents participating in SHS, K.
3 high-melting non-organic compounds and explosion Combustion reaction initiation is performed in
load on chamber and its contents destructing the presence of hypergol high-activity chemical reagents
3
chamber and dispersing its contents to the of nitrogen-producing compounds or mixture of zinc
5 environment. At that, for combustion in the chamber with metal oxides.
1 volume from the moment of initiation and after EFFECT: improving use efficiency of SHS
destruction of chamber during dispersion of the energy.
2
contents to the environment, the mixture mainly of 5 cl, 1 tbl, 4 dwg, 5 ex
4 two reagents chosen from group of boron, carbon,
2
U
R
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 2
en
RU 2421533 C2
Изобретение относитсяк области химии энергонасыщенных систем, а именнок
способам использования энергии,выделяемой при синтезе материалов методом
самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС) дляинициирования
реакции горенияв боеприпасах термо-баро-светового объемногодействия.
5
СВСтрадиционноотносится к материалообразующим технологическим процессам
горения.Суть СВС заключается в локальном инициировании экзотермической смеси
реагентов,в результатечего в смеси формируетсясамопроизвольно
распространяющаяся тепловаяволна,после прохождениякоторойпроисходит синтез
материалов производственно-технологического назначения(1-8).В предложенном
10
техническом решении синтезтугоплавких соединений являетсялишь средством,
обеспечивающим аккумулирование энергии СВС.Актуальность предложенного
способа заключаетсяв решении вопроса использованияэнергии,которой обладают
СВС-реагенты,размещенные в герметичной камере(реакторе).Данная задача
15 являетсяпроблемной на протяжении десятков лет[4, 5].
Известен способиспользования энергии СВС,включающий размещениев
герметичной камеререагентов,участвующих в синтезе,инициирование реакции
горениядля синтеза тугоплавких неорганических соединений и взрывноевоздействие
продуктов на камеру и ее содержимое[7].
20
Недостатком способа являетсято, чтотепловаяэнергия используетсятолькодля
поддержания продуктов синтеза в размягченном состоянии домомента взрывного
воздействия на камеру и ее содержимое.По существу, данный способявляется лишь
средством,используемым в качестве промежуточной операции в технологии
25 компактированиякерамическогоматериала.Крометого,недостатком способа
являетсято,что для его реализации необходимопредварительноесоздание давленияв
камере путем закачки в нее азота, а также то,что,как и у аналога, процесспротекает
в замкнутом объеме.Данные недостатки исключают возможность использования
энергии СВС,в особенности понетрадиционному назначению.
30
Задача, на решение которой направленоизобретение,заключаетсяв создании
способа инициирования реакции горенияв боеприпасах термо-баро-светового
объемногопоражающего действия энергией СВС.
Технический результат от использования изобретения выражается в повышении
35 эффективности использованияэнергии СВС и в расширении функциональных
возможностей СВС путем примененияегов боеприпасах термо-баро-светового
объемногопоражающего действия.
Указаннаязадача решается,а технический результат достигаетсятем,чтов способе
инициированияреакции горения в боеприпасах термо-баро-световогообъемного
40
действияэнергией самораспространяющегосявысокотемпературного синтеза,
включающем размещениев герметичной камеребоеприпаса реагентов,участвующих
в СВС, инициирование реакции горения для синтеза неорганических соединений и
взрывноговоздействияна камеру и ее содержимое, разрушающегокамеру и
45 диспергирующегоеесодержимое в окружающую среду,при этом длягорения в
объеме камеры с момента инициирования и после ее разрушения в процессе
дисперированиясодержимогов окружающую среду в качестве реагентов,
участвующих в СВС,используют смесь,преимущественнодвух реагентов,выбранных
из группы бор,углерод,титан,азот последующей зависимости:
50
2,0≤М 10‐6≤9,1;
э
М =Т   ·Q,
3 ад
где:
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 3
DE
RU 2421533 C2
М -мощность термо-световой энергии самораспространяющегося
э
высокотемпературногосинтеза, К·кал/г;
Q -тепловой эффект реакцийсинтеза,кал/г.
Т   - адиабатическаятемпература горенияреагентов, участвующих в синтезе,К;
ад
5
В случаях,когда требуется рассредоточить процесс инициирования по объему,
занимаемому реагентами,участвующими в синтезе, инициирование реакции горения
осуществляют в присутствии гипергольных высокоактивных химических реагентов,
преимущественноизгруппы фторидов галогенов или их комплексных производных.
В тех случаях,когда требуетсяповысить температуру или тепловыделение и
10
концентрирование энергии СВС в небольшом объеме,реакцию горениядля синтеза
тугоплавких неорганических соединений осуществляют в присутствии
азотогенерирующих составов,преимущественно азида натрия.
В отдельных случаях, когда требуется регулировать температуру горенияи
15
тепловыделение,используют нестехиометрический состав реагентов, участвующих в
синтезе.
В случаях,когда требуется рассредоточить процесс инициирования по необходимой
поверхности реагентов, инициирование реакции горения осуществляют в присутствии
смеси цинка соксидами металлов, например сокисью меди.
20
Существенность отличительных признаков обуславливаетсяследующим(далее по
тексту на стр.5первоначальногоматериала заявки).
Разрушение камеры и диспергирование ее содержимогов окружающую среду путем
взрывноговоздействияна них обеспечивает возможность объемногоиспользования
25
энергии СВС за пределами камеры,в том числеза счет реакции горенияреагентов
(или их части) с азотом,находящимся в атмосфере воздуха.
Преимущественное использованиетитана,бора,углерода и азота обусловлено
наиболееблагоприятным сочетанием стоимости реагентов,объема их производства,
простоты и отработанности технологии СВС,а также тем,чтосинтезтугоплавких
30
соединений сих использованием протекает при высоких значениях температуры
горенияи тепловыделения[8].Кроме того,применениетитана и азота целесообразно
также в связи с тем, чтопри горении титана в атмосфере воздуха первичной реакцией
являетсяреагированиетитана не с кислородом,как предполагалось ранее
35 (аналогично таким реагентам,как цирконий,алюминий и др.), а с азотом[9].Поэтому
количествоконечного продукта(нитрида титана) в зоне горения, а следовательно, и
термосветовое воздействие боеприпаса,значительно увеличиваются.
Осуществлениереакции горенияв присутствии азотогенерирующих составов
обусловлено возможностью проведениявысокотемпературных и
40
высокоэкзотермических реакций азотирования тугоплавких неорганических
соединений в небольшом объеме,находящемсяв области размещенияреагентов.
Применение ВХР дляинициированияреакции горения обусловлено его гипергольным
свойством(способностью к самовоспламенению при контактировании) по
45 отношению не только к углеводородным горючим, но также к порошковым металлам.
Применение азида натрияв качестве азотогенерирующегосостава обусловлено,по
сравнению с другими азидами,например азидом свинца,егоболее низкой
чувствительностью к удару и трению,что важнопри смешивании иэксплуатации
реагентов.
50
Применение нестехиметрического состава реагентов обусловлено возможностью
регулирования процессом синтеза, в частности за счет продолжениягорения части
несгоревших диспергированных продуктов при реакции их сазотом,находящимсяв
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 4
RU 2421533 C2
атмосфере воздуха.
Применение дляинициированияреакции горения смеси титана соксидами
металлов,например с окисью меди,обусловлен высокой скоростью горения их.
Разработка способа использования СВСв боеприпасах термо-баро-светового
5
объемногодействияосуществлена сучетом результатов последних исследований [9],
показавших, чтогорение титана на воздухе начинаетсянес реакцииокисления,как
предполагалось ранее,а с реакции образованиянитрида титана.Это обеспечивает
качественно новую возможность образования горюче-воздушной смеси в небольшом
объеме,так как содержание азота в атмосфере воздуха превышает в~4 раза
10
содержание кислорода.Этотем более существенно, чтовторичной стадиейгорения
являютсяреакции образованияоксидов титана[9],тоесть при горении титана в
атмосфере воздуха теоретически может быть создан абсолютный вакуум,чтоможет
быть использованов вакуумных боеприпасах (барическое действие). Кроме того,
15 применение таких составов как титан-бор,а такжесмеси этих реагентов и порошка
титана сазидом натрияобеспечивает возможность использования энергии СВС для
осуществления термо-баро-световогообъемного поражающего действиябездоступа
воздуха (например,дляосуществлениявоздействия СВС на летательныеаппараты в
разряженных слоях атмосферы).Анализопубликованных источников информации
20
подтвердил неизвестность заявленной совокупности существенных признаков и ее
патентоспособность.
Другие цели и преимущества настоящего изобретения вытекают изследующего
детального описания примеров егоосуществленияи прилагаемых чертежей, в
25 которых:
на фиг.1изображен модельный боеприпас световогообъемного действия;
на фиг.2приведены кадры видеозаписи характера горения СВС-реагентов в
модельном боеприпасе(на фиг.2а -вид до опыта,на фиг.2б- световаявспышка в
процессегорения,на фиг.2в - окончание горения);
30
на фиг.3показана схема размещения оборудования и измерительной аппаратуры
приосуществлении процесса горения СВС-реагентов в присутствии ВХРв качестве
инициатора горения;
на фиг.4 -схема горения СВС-реагентов в присутствии азида натрия.
35 Модельный боеприпассветовогообъемногодействия(фиг.1) представляет собой
герметичную камеру1 с крышкой2,выполненной изплотной бумаги и склеенной с
камерой1,где размещены СВС-реагенты3,мостик накаливания4 с зернами ДРП.
Боеприпас размещен на подставке 5.Процесс горения инициируетсяэлектрическим
импульсом, подаваемым на мостик накаливания4.
40
Оборудование(фиг.3) дляосуществления процесса СВС(горение СВС-реагентов 3)
в присутствии ВХРв качестве инициатора горениясодержит модельный боеприпас,
которыйотличаетсяот модельногобоеприпаса,изображенного на фиг.1,отсутствием
мостика накаливания4.На расстоянии порядка0,5 метров надмодельным
45 боеприпасом,установленным на подставке5,размещенона стапеле6устройство
(метательное),в корпусе7которогонаходятся фторопластовая капсула8 сВХР,
поршень 9и капсюль-детонатор100 (ЭД-8). В схему включена также аппаратура для
измерениятермосветовых характеристик,состоящаяиз светофильтра 11,
настроенного на длину волны0,7 мкм, фотодиода 12 (ФД-233),усилителя13 и
50
регистратора14 (СД-13).
Оборудование для осуществления процесса СВСв присутствии азида натрия(фиг.4)
включает размещенную на подставке5 камеру 1 (матрицу),гденаходятся СВС-
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 5
RU 2421533 C2
реагенты3и пуансон15. Осуществляют вращениепуансона15 спредварительной
подпрессовкой усилием Р.
Самораспространяющийся высокотемпературный синтез(СВС) традиционно
являетсяматериалообразующим процессом. В настоящее время известно более500
5
соединений,получаемых методом СВС.К ним относятсякарбиды,бориды, нитриды,
силициды, интерметаллиды,гидриды,оксиды, сульфиды(10).
При выборе реагентов для осуществлениянетрадиционногоприменения процесса
СВС в боеприпасах термо-баросветового объемногодействияпредпочтение отдают
реагентам,обеспечивающим наибольший эффект.Критериями отбора являются:
10
температура горения, определяющая мощность светового потока, итепловыделение,
влияющее на скорость процесса СВС.Параметром,определяющим совместное
влияниеэтих характеристик на термо-баро-световое объемноепоражающее действие с
учетом известных термодинамических характеристик(8),помнению авторов
15 изобретения,может являтьсятермосветовая мощность энергии СВС, определяемая
соотношением:
2,0≤М 10‐6≤9,1.
э
М =Т   ·Q,
э ад
20 где:
М  - мощность термосветовой энергии самораспространяющегосявысоко
э
температурногосинтеза,К·кал/г;
Q -тепловой эффект реакциисинтеза,кал/г;
Т    - адиабатическая температура горенияреагентов,участвующих в синтезе,К.
ад
25
При выборе реагентов важным являетсятакжестоимость и распространенность
исходных продуктов, простота и отработанность СВС-технологии.С учетом
вышеуказанных критериев и данных,приведенных в таблице 1,дляосуществления
способа выбраны смеси,в которых синтезосуществляетсяза счет горения двух,
30 наиболеераспространенных реагентов (титан, бор,углерод,азот). Данныереагенты
обеспечивают наиболее приемлемое сочетание температуры горения и
тепловыделение.Выборреагентов осуществлен также сучетом условий обеспечения
наибольшей температуры горения и тепловыделения.Так,наибольшая температура
горениядостигаетсяпри реагировании титана с азотом (Т     =4900К,мощность
гор
35
термосветовой энергии- в середине предложенного диапазона), а наибольшее
тепловыделение обеспечивается при реагировании бора с азотом(Q=2448кал/г,
мощность термосветовой энергии-наибольшая,равная9,1К·кал/г).Применение
таких составов,как цирконий,алюминий и др., менеецелесообразно(хотяне
40 исключено), так как продуктами первичных реакций являютсяреакции образования
оксидов,которыенеявляютсятугоплавкими соединениями,а газифицируют при
высоких температурах.В результате этого(кроменебольшогосодержанияв воздухе
кислорода) энергия, выделяемая при горении этих реагентов, рассеиваетсяв атмосфере
воздуха,и возможность осуществления вторичной реакции (с азотом) существенно
45
уменьшается.
Это не исключает возможность применения болеесложных систем,состоящих из3
иболее компонентов.
В качестве реагента,генерирующего азот,выбран азиднатрия, обладающий более
50 низкой чувствительностью к внешним воздействиям по сравнению с другими азидами.
Результатыиспытаний,подтверждающих реализуемость способа свыбранными
реагентами, приведены в примерах1-5.
Пример1
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 6
RU 2421533 C2
Инициированиереакции горенияосуществляют в модельном боеприпасе (фиг.1),
для образованиясветовой вспышки в атмосфере воздуха используется энергия СВС.
Смесь реагентов (титан +бор) поз.3в стехиометрическом соотношении69/31
массой28г размещают в картонной гильзе,представляющей собой камеру с дном
5
(поз.1),диаметром18 мм,высотой 120мм и толщиной стенки 0,8мм.На поверхности
смеси реагентов (поз.3) размещают мостик накаливания4с приклеенным к нему
небольшим количеством (15-20зерен) дымногоружейного пороха(ДРП), затем
приклеивают к корпусу1крышку2 и стягивают их двумя-тремя слоями скотча,что
обеспечивает дополнительное упрочнениеи герметизацию камеры боеприпаса.
10
Собранный модельный боеприпас размещают на подставке5 и подают электрический
импульс на мостик накаливания4.В результате нагреваниямостика накаливания4 и
подрыва ДРПосуществляют инициированиереакции горения длясинтеза
тугоплавкогонеорганическогосоединения(диборида титана) и взрывное воздействие
15 на камеру поз.1, 2и ее содержимое.Взрывным воздействием осуществляют
разрушение герметичной камеры поз.1, 2 (вскрытие крышки2) идиспергируют
содержимое камеры в окружающую среду,при этом горение осуществляют как в
объеме камеры поз.1, 2 с момента инициирования,так и после разрушения камеры в
процесседиспергированияеесодержимогов окружающую среду. Осуществляют
20
видеозапись характера горениядиспергированных продуктов видеокамеройSONY
DCR-HC90Eсчастотой записи28 кад/с. Горение диспергированных продуктов
сопровождалось световойвспышкой,размеры которой превышают размеры кадра
(фиг.3).Величина М при синтезе диборида титана, согласно табл.1,составляет2, 17
э
25 Ккал/г. С учетом возможных примесей в реагентах(в основном,в боре) минимальная
величина М составляет2,0 Ккал/г.
э
Пример2
Осуществляют в модельном боеприпасе(фиг.3) использование энергии СВС в
присутствии ВХР сизмерением яркостной температуры и спектральной мощности
30
излучения световой вспышки.
Смесь реагентов (титан +бор) поз.3в соотношении 69/31массой30 г размещают в
герметичной камерепоз.1, 2 диаметром 60мм и высотой 30мм,склеенной изплотных
слоев бумаги.Собранную камеру размещают на подставке5.На расстоянии0,5 м от
35 подставки5 размещают на стапеле6 устройстводля метания ВХР(поз.7-10).В
качествеВХРиспользуют комплексное соединениеClF  +SF  - в твердом состоянии
2 6
массой10г. Осуществляют подрыв капсюля-детонатора поз.10 ивысокоскоростное
метаниеВХРв камеру поз.1, 2,чтообеспечило взрывное воздействие на камеру и ее
содержимое поз.3,инициирование реакции горения(за счет гипергольногосвойства
40
ВХР) длясинтеза диборида титана,разрушениекамеры поз.1, 2и диспергированиеее
содержимого в окружающую среду,при этом горение осуществляют как в объеме
камеры поз.1, 2в момент инициирования,так и в процессе диспергирования ее
содержимого в окружающую среду.Измеряют яркостную температуру и
45
спектральную мощность светового излучения аппаратуройпоз.11-14. Горение
диспергированных продуктов сопровождается яркой вспышкой диаметром1-1,5 м.
Замереннаяяркостная температура на длине волны 0,7мкм составила более 5000°С,
спектральнаямощность излучения составила 1200-10"6 Вт/мкм. Проведены также
50 сравнительные испытанияс метанием ВХРна дизельное топливои на бензин.
Яркостная температура составила 2500°С и4000°С,а спектральнаямощность
излучения составила 360Вт/мкм и720Вт/мкм соответственно.
Таким образом,результаты испытаний подтвердили эффективность использования
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 7
RU 2421533 C2
энергии СВС в боеприпасах светового объемногодействия.
Пример3
Осуществляют использование энергии СВС собразованием световой вспышки в
присутствии азида натрия(N N ) без доступа воздуха.
a 3
5
Испытанияпроводят по схеме фиг.4,соответствующей испытаниям по
определению чувствительности к трению в соответствии сГОСТ51008-96на приборе
И-6-2. Реагентыпоз.3,участвующиев синтезе, массой 30 мг размещают в камере
(матрице) поз.1и закрывают крышкой(пуансоном) поз.15.В качествереагентов
используют следующие составы:титан -бор в соотношении69/31+20и40%азида
10
натрия,титан +20и 40%азида натрия.Осуществляют подпрессовывание реагентов
пуансоном15 давлением от100до 300кг/см,что практически исключает доступ
воздуха к реагентам.Инициированиереакции горения,взрывное воздействие на
камеру поз.1, 15 и ее содержимоеосуществляют путем создания давления
15
подпрессовки(более100кг/см) и быстроговращения(со стандартной скоростью 520
об/мин) пуансона 15.Осуществляют реакцию горения и содержимое камеры (поз.1) в
виде форса пламени диспергируют в окружающую среду черезтехнологический зазор
между матрицей1и пунсоном2.Это равноценно взрывному воздействию на камеру
поз.1, 15 и реагенты 3,так как при подпрессовкереагентов 3пуансоном 15горение
20
происходит практически в замкнутом объеме.
Пример4
Осуществляют использование энергии СВС дляпоражающегодействияна
оптическую аппаратуру.
25 Прессуют таблетки диаметром 10мм и высотой3 мм из составов различных
реагентов.В качестве базовых реагентов используют титан,бори углеродв
различных соотношениях:титан-бор в соотношении69/31 (для образования диборида
титана);титан-бор в соотношении 86/14 (дляобразованияборида титана) и титан-бор-
углеродв соотношении75,6/12,4/12,0 (для образованиякарбоборида титана).Для
30
сравнительных испытаний используют состав спониженной энергетикой(для
образования борида железа -табл.1).В качествеинициирующегосостава ВХР
используют жидкое вещество (BrF ),размещенноена кончикешпателя,и газообразное
3
вещество(ClF ),подаваемое через капиллярный патрубок. Осуществляют
3
35 регистрирование процесса видеокамерой с частотой съемки30 кад/с.Во всех опытах с
использованием титана отмечалась яркая вспышка диаметром около300мм и
последующеезатемнениеоптической аппаратуры в течение1,5-2 с.При синтезе
борида железа горение протекало спокойно, беззатемнения оптики.
Пример5
40
Осуществляют использование энергии СВС дляобразования световой вспышки в
модельном боеприпасе,аналогичном примеру 1,за исключением того, чтовдоль оси
боеприпаса размещают бумажную гильзу и заполняют еесмесью цинка с окисью меди
в соотношении 50/50и на мостик накаливания не приклеивают зерна ДРП.Горение
45 диспергированных продуктов протекалоболееинтенсивно,чем в примере1.
Таким образом,результаты испытаний подтвердили эффективность предложенного
способа.
Изобретение может быть использовано для нетрадиционного примененияСВС в
боеприпасах термо-баро-световогообъемного действия.
50
Хотя наиболее подробно описаны пять конкретных вариантов осуществления
изобретения,следует считать,чтоизобретение не сводитсяпо объему притязаний
именно к этим вариантам,а включает все измененияи модификации в рамках объема
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 8
RU 2421533 C2
притязаний, определяемых прилагаемойформулой изобретения.
Источники информации
1.А.Г.Мержанов,И.П.Боровинская, В.М.Шкиро.Явления волновой локализации
автотормозящихся твердофазных реакций.Диплом №287на открытие. Приор,
5
от 05.07.67.
2.А.Г.Мержанов.Передовая СВС-керамика:сегодняи завтра утром.Вкн.
«Процессы горения и синтезматериалов»,Российская академия наук,Институт
структурной макрокинетики и материаловедения,Черноголовка,изд.ИСМАН, 1998,
с. 10-40.
10
3.Т.В.Бавина, Л.В.Перегадо,О.Н.Черненко.Анализпатентной информации,
относящейсяк СВС в России и за рубежом.Вестник РФФИ,№(45), 2006. Приложение
к«Информационному бюллетеню РФФИ» №14.
4.А.Г.Мержанов.Проблемы технологического горения.В кн.«Процессы горенияв
15 химической технологии и металлургии».Академиянаук СССР, отделение института
химической физики,Черноголовка, 1975,с.5-28.
5.А.Г.Мержанов.Десять направлений в будущем СВС.В кн. «Процессы горения и
синтез материалов».Российская академия наук,Институт структурной макрокинетики
иматериаловедения,Черноголовка,изд.ИСМАН, 1998, с.360-363.
20
6.Патент РФ№2091312.Способполучениятугоплавких соединений и устройство
для его осуществления.
7.Патент RU№2069650. Способ взрывногокомпактированиякерамического
материала.
25 8.Н.П.Новиков, И.П.Боровинская,А.Г.Мержанов.Термодинамический анализ
реакций самораспространяющегосявысокотемпературногосинтеза.В кн.«Процессы
горенияв химической технологии и металлургии»,Академия наук СССР, отделение
института химической физики, 1975,с.147-188.
9.А.Г.Мержанов.Теория и практика СВС:современное состояниии новейшие
30
результаты.В кн. «Процессы горенияи синтез материалов».Российскаяакадемия
наук, Черноголовка,изд.ИСМАН, 1998,с.122-185.
10.А.Г.Мержанов. Горение:новыепрофессии древнейшегопроцесса.В кн.
«Процессы горения и синтезматериалов».Российская академия наук.Институт
35 структурной макрокинетики и материаловедения,Черноголовка,изд.ИСМАН, 1998,
с.41-69.
40
45
50
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 9
RU 2421533 C2
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
Формула изобретения
1.Способ инициирования реакции горенияв боеприпасах термо-баро-светового
объемногодействияэнергией самораспространяющегося высокотемпературного
(cid:209)(cid:242)(cid:240).: 10
CL