Пиротехникийн найрлага: ангилал, бүрэлдэхүүн хэсэг, хэрэглээ

2024 Зохиолч: Howard Calhoun | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-17 10:35

Пиротехникийн найрлага гэдэг нь бие даасан экзотермик химийн урвалын үр дүнд дулаан, гэрэл, дуу чимээ, хий, утаа болон тэдгээрийн хослол хэлбэрээр нөлөө үзүүлэх зориулалттай бодис буюу бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн холимог юм. тэсрэлтгүйгээр явагдана. Ийм процесс нь гадны эх үүсвэрийн хүчилтөрөгчөөс хамаардаггүй.

Пиротехникийн найрлагын ангилал

Тэдгээрийг үйлдлээр нь хувааж болно:

• Галтай.
• Утаа.
• Динамик.

Эхний хоёр бүлгийг жижиг төрөлд хувааж болно.

Галтай: гэрэлтүүлэгч, дохионы шөнө, илрүүлэгч болон зарим гал түймэр.

Утааны бүлэгт өдрийн цагаар дохио өгөх, далдлах (манан) зориулсан найрлага багтсан болно.

Пиротехникийн үндсэн төрлүүд

Дээрх эффектийг (гэрэл, дуу чимээ гэх мэт) дараах бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг ашиглан үүсгэж болно:

• Нунтаг гялбаа - маш хурдан шатаж, дэлбэрэлт эсвэл хурц гэрэл үүсгэдэг.
• Дарь - нунтагаас удаан шатдаг, их хэмжээний хий ялгаруулдаг.
• Хатуу түлш - пуужин болон сумны кинетик энергийн эх үүсвэр болгон ашигладаг маш их халуун уур үүсгэдэг.
• Пиротехникийн санаачлага - бусад найрлагыг асаахад ашигладаг их хэмжээний дулаан, дөл эсвэл халуун оч үүсгэдэг.
• Хий гаргах хураамж - хурдан шатах, богино хугацаанд их хэмжээний хий ялгаруулах, чингэлэгээс ачаа гаргахад ашигладаг.
• Тэсрэх цэнэг - хурдан шатах, богино хугацаанд их хэмжээний хий ялгаруулах, савыг бутлах, агуулгыг нь асгахад ашигладаг.
• Утааны найрлага - удаан шатаж, манан үүсгэдэг (энгийн эсвэл өнгөтэй).
• Хойшлуулсан галт тэрэгнүүд - байнгын чимээгүй хурдтайгаар дүрэлзэж, галын нөөцөд саатал гаргахад ашигладаг.
• Пиротехникийн дулааны эх үүсвэрүүд - их хэмжээний дулаан ялгаруулдаг ба хий ялгаруулдаггүй, удаан шатдаг, ихэвчлэн термит шиг байдаг.
• Галлуур - цагаан эсвэл өнгөт оч үүсгэдэг.
• Анивчих - удаан шатаж, их хэмжээний гэрэл үүсгэж, гэрэлтүүлэг эсвэл дохиололд ашигладаг.
• Өнгөлөг салютуудын найрлага - цайвар, цагаан эсвэл олон өнгийн оч үүсгэдэг.

Програм

Пиротехникийн найрлага, бүтээгдэхүүний зарим технологийг аж үйлдвэр, агаарын тээвэрт их хэмжээний хий (жишээлбэл, аюулгүйн дэр) үйлдвэрлэх, түүнчлэн янз бүрийнбэхэлгээ болон бусад ижил төстэй нөхцөл байдалд. Тэд мөн их хэмжээний дуу чимээ, гэрэл эсвэл хэт улаан туяа шаардлагатай үед цэргийн үйлдвэрлэлд ашиглагддаг. Жишээ нь, хууран мэхлэгч пуужин, галт бамбар, тэсрэх бөмбөг гэх мэт. Одоогоор цэргийнхэн реактив материалын шинэ ангиллыг судалж байна.

Олон пиротехникийн нэгдлүүд (ялангуяа хөнгөн цагаан ба перхлорат агуулсан) нь ихэвчлэн үрэлт, цочрол, статик цахилгаанд маш мэдрэмтгий байдаг. Бүр 0.1-10 миллижоуль оч нь тодорхой үр дагаварт хүргэдэг.

Дарь

Энэ бол алдартай хар нунтаг юм. Энэ нь хүхэр (S), нүүрс (C) болон калийн нитрат (салт, KNO 3) холимогоос бүрдсэн хамгийн эртний химийн тэсрэх бодис юм. Эхний хоёр бүрэлдэхүүн хэсэг нь түлшний үүрэг гүйцэтгэдэг, гурав дахь нь исэлдүүлэгч юм. Дарь нь шатаах шинж чанар, ялгаруулдаг дулаан, хийн хэмжээгээрээ галт зэвсэг, их бууны түлшний цэнэгийг үйлдвэрлэхэд өргөн хэрэглэгддэг. Үүнээс гадна карьер, уул уурхай, зам барилгын ажилд пуужин, салют, тэсрэх бөмбөг үйлдвэрлэхэд ашигладаг.

Заагч

Дарь 7-р зуунд Хятадад зохион бүтээгдсэн бөгөөд 13-р зууны эцэс гэхэд Евразийн ихэнх хэсэгт тархсан. Анх Таоистууд эмийн зорилгоор бүтээсэн нунтаг нь манай эриний 1000 оны орчим дайнд ашиглагдаж байжээ.

Дарь гэж ангилдагхарьцангуй удаан задралын хурдтай, бага унадаг тул жижиг тэсрэх бодис юм.

Тэсрэх хүч

Савны араар савласан дарь асгах нь хошуунд өндөр хурдтай гал гаргахад хангалттай даралт үүсгэдэг боловч бууны торхыг хагарах хүчтэй биш юм. Тиймээс дарь нь сайн түлш боловч тэсрэх хүч багатай тул чулуу, бэхлэлтийг устгахад тохиромжгүй байдаг. Бөмбөгдөгч онгоц хангалттай энергийг (шатаж буй бодисоос их бууны суманд, дараа нь сумаар дамжуулан бай руу) шилжүүлснээр дайсны бэхэлсэн хамгаалалтыг дарж чадна.

Дарь нь хясаа дүүргэхэд өргөн хэрэглэгддэг байсан бөгөөд 19-р зууны хоёрдугаар хагас хүртэл анхны тэсрэх бодисыг туршиж үзэх хүртэл уул уурхай, барилгын инженерийн төслүүдэд ашиглагдаж байжээ. Нунтаг нь харьцангуй бага үр дүнтэй (динамит, аммонийн нитрат эсвэл мазут гэх мэт шинэ хувилбаруудтай харьцуулахад) орчин үеийн зэвсэг, үйлдвэрлэлийн хэрэглээнд ашиглахаа больсон. Өнөөдөр дарь галт зэвсгийг ихэвчлэн агнах, бай буудах зэргээр хязгаарладаг.

Пиротехникийн дулааны эх үүсвэр

Пиротехникийн найрлага нь тохиромжтой гал асаагчтай, шатамхай бодис дээр суурилсан төхөөрөмж юм. Тэдний үүрэг бол хяналттай дулааныг үйлдвэрлэх явдал юм. Пиротехникийн эх үүсвэрүүд нь ихэвчлэн бага шатаах хурдтай термиттэй төстэй (эсвэл найрлагыг удаашруулдаг) түлш исэлдүүлэгчид суурилдаг.хүссэн температурт өндөр дулаан гаралт ба хий бага эсвэл огт үүсэхгүй.

Тэдгээрийг хэд хэдэн аргаар идэвхжүүлж болно. Цахилгаан шүдэнз ба цохилтын таг нь хамгийн түгээмэл байдаг.

Пиротехникийн дулааны эх үүсвэрийг ихэвчлэн батерейг идэвхжүүлэхэд ашигладаг бөгөөд тэдгээр нь электролитийг хайлуулах үйлчилгээ үзүүлдэг. Дизайны үндсэн хоёр төрөл байдаг. Нэг нь гал хамгаалагч туузыг ашигладаг (шаазан цаасанд барийн хромат болон нунтаг цирконий металл агуулсан). Дулааны пиротехникийн грануляцын найрлага нь шаталтыг эхлүүлэхийн тулд ирмэгийн дагуу урсдаг. Туузыг ихэвчлэн цахилгаан гал асаагч эсвэл гүйдэл ашиглан залгуураар эхлүүлдэг.

Хоёр дахь загвар нь батерейны гол нүхийг ашигладаг бөгөөд үүнд өндөр энерги бүхий цахилгаан гал асаагч нь шатамхай хий болон улайсдаг чийдэнгийн хольцыг ялгаруулдаг. Төвийн цоорхойтой загвар нь идэвхжүүлэх хугацааг (хэдэн арван миллисекунд) мэдэгдэхүйц бууруулж чадна. Харьцуулбал, захын зурвас бүхий төхөөрөмжүүдэд энэ үзүүлэлт хэдэн зуун миллисекунд байдаг.

Батерейг идэвхжүүлэхийн тулд буу шиг цохилтын праймер ашиглан хийж болно. Хордлогын эх үүсвэр нь хийгүй байх нь зүйтэй. Ихэвчлэн пиротехникийн хольцын стандарт найрлага нь төмрийн нунтаг, калийн перхлоратаас бүрддэг. Жингийн харьцаагаар эдгээр нь 88/12, 86/14, 84/16 байна. Перхлоратын түвшин өндөр байх тусам дулааны гаралт их байх болно (нэрлэсэн байдлаар 200, 259, 297 калори / грамм). Төмрийн перхлоратын шахмалуудын хэмжээ, зузаан нь шатаах хурдад бага нөлөө үзүүлдэг боловч тэдгээр нь нөлөөлдөгнягтрал, найрлага, ширхэгийн хэмжээ зэрэгт нөлөөлөх ба хүссэн дулаан ялгаруулах профайлыг тохируулахад ашиглаж болно.

Ашигласан өөр нэг найрлага бол барийн хромат бүхий циркони юм. Өөр нэг хольц нь 46.67% титан, 23.33% аморф бор, 30% орчим барийн хромат агуулдаг. Мөн 45% вольфрам, 40.5% барийн хромат, 14.5% калийн перхлорат, 1% винил спирт, холбогч ацетат байдаг.

Хийгүй ажиллагаатай, гигроскопигүй, орчны даралтаас хараат бус байх шаардлагатай үед бортой циркони зэрэг пиротехникийн найрлага дахь металл хоорондын бүрэлдэхүүн хэсгүүдийг үүсгэх урвалыг ашиглаж болно.

Дулааны эх үүсвэр

Энэ нь пиротехникийн найрлагын шууд нэг хэсэг байж болно, жишээлбэл, химийн хүчилтөрөгчийн генераторуудад ийм бүрэлдэхүүн хэсгийг исэлдүүлэгч их хэмжээгээр ашигладаг. Шаталтын үед ялгарах дулааныг дулааны задралд ашигладаг. Хүйтэн шатаахын хувьд найрлага нь өнгөт утаа гаргах эсвэл пестицид эсвэл CS хий зэрэг аэрозоль шүршихэд ашиглагддаг бөгөөд энэ нь хүссэн нэгдлийн сублимацын дулааныг хангадаг.

Шаталтын бүтээгдэхүүнтэй хамт нэг фазын шилжилтийн температуртай хольц үүсгэдэг найрлагын фазын саатуулагч бүрэлдэхүүнийг галын өндрийг тогтворжуулахад ашиглаж болно.

Материал

Пиротехникийн найрлага нь ихэвчлэн жижиг хэмжээтэй нэгэн төрлийн холимог юмтүлшний тоосонцор ба исэлдүүлэгч. Эхнийх нь үр тариа эсвэл ширхэгтэй байж болно. Ерөнхийдөө бөөмсийн гадаргуугийн талбай их байх тусам урвал, шаталтын хурд өндөр болно. Зарим зорилгоор нунтаг бодисыг хатуу материал болгохын тулд холбогчийг ашигладаг.

Шатахуун

Ердийн төрлүүд нь металл эсвэл металлоид нунтаг дээр суурилдаг. Найрлага нь хэд хэдэн төрлийн түлшийг зааж өгч болно. Зарим нь мөн холбогч болж чаддаг.

Металл

Түгээмэл түлш нь:

• Хөнгөн цагаан бол олон төрлийн хольцын хамгийн түгээмэл түлш бөгөөд шаталтын тогтворгүй байдлын зохицуулагч юм. Будгийн харагдах байдалд саад учруулдаг хатуу тоосонцор бүхий өндөр температурт дөл, нитратуудтай (аммиакаас бусад) урвалд орж азот, аммиак, дулааны исэл үүсгэдэг (өрөөний температурт урвал удаан, гэхдээ 80 хэмээс дээш хүчтэй, өөрөө шатаж болно).
• Magnalium нь хөнгөнцагаан-магнийн хайлш бөгөөд нэг металлаас илүү тогтвортой, өртөг багатай. Магнигаас бага реактив боловч хөнгөн цагаанаас илүү шатамхай.
• Төмөр - түгээмэл хэрэглэгддэг элемент болох алтан оч үүсгэдэг.
• Ган нь төмөр, нүүрстөрөгчийн хайлш бөгөөд салаалсан шар-улбар шар өнгийн оч үүсгэдэг.
• Циркони - НАСА-гийн стандарт санаачлагч гэх мэт шатамхай хольцод хэрэгтэй халуун тоосонцорыг үүсгэдэг бөгөөд шаталтын тогтворгүй байдлыг дарангуйлдаг.
• Титан - халуун пиротехникийн бодис, нэгдлүүдийг үйлдвэрлэж, нэмэгдүүлнэцочрол, үрэлтийн мэдрэмж. Заримдаа Ti4Al6V хайлшийг ашигладаг бөгөөд энэ нь арай илүү тод цагаан оч үүсгэдэг. Калийн перхлораттай хамт зарим пиротехникийн гал асаагчид ашигладаг. Бүдүүн нунтаг нь үзэсгэлэнтэй салаалсан хөх цагаан оч үүсгэдэг.
• Ферротитан нь пиротехникийн од, пуужин, сүүлт од, усан оргилуурт ашиглагддаг тод оч үүсгэдэг төмөр-титан хайлш юм.
• Ферросиликон нь зарим хольцод хэрэглэгддэг төмөр цахиурын бодис бөгөөд заримдаа кальцийн цахиурыг орлуулдаг.
• Манган - жишээлбэл, сааталтай найруулгад шатаах хурдыг хянахад ашигладаг.
• Цайр - зарим утааны найрлагад хүхрийн хамт хэрэглэдэг бөгөөд энэ нь пуужингийн сонирхогчдын түлш, түүнчлэн пиротехникийн одонд ашиглагддаг. Чийгэнд мэдрэмтгий. Аяндаа гал авалцаж болно. Үндсэн түлш болгон ашиглах нь ховор (утааны найрлагаас бусад) нэмэлт бүрэлдэхүүн хэсэг болгон ашиглаж болно.
• Зэс - бусад зүйлийн хамт цэнхэр будаг болгон ашигладаг.
• Гулин нь зарим салют жоронд хэрэглэгддэг цайр, зэсийн хайлш юм.
• Вольфрам - найрлагын шатаах хурдыг хянах, удаашруулахад ашигладаг.

Өөрийнхөө гараар пиротехникийн найрлага хийх нь аюултай гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.