ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ СНАРЯЖЕНИЯ КАТОДОВ ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА

ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ СНАРЯЖЕНИЯ КАТОДОВ ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА


RU (11) 2022951 (13) C1

(51) 5 C06B23/00

(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ПАТЕНТУ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Статус: по данным на 17.03.2008 - прекратил действие

(21) Заявка: 4934328/23
(22) Дата подачи заявки: 1991.05.06
(45) Опубликовано: 1994.11.15
(56) Список документов, цитированных в отчете о поиске: 1. Шептунов В.Н. Нагревательные элементы для тепловых батарей, электротехническая промышленность, сер. Химические и физические источники тока, 1983, N 5, с.16-19. 2. Патент США N 4399204, кл.429-197, 1983.
(71) Заявитель(и): Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета
(72) Автор(ы): Демьяненко Д.Б.; Дудырев А.С.; Капелюшко В.И.; Федорова Н.Ю.
(73) Патентообладатель(и): Специальное конструкторско-технологическое бюро "Технолог" Ленинградского технологического института им.Ленсовета


(54) ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ СНАРЯЖЕНИЯ КАТОДОВ ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА 

Использование: в снаряжении катодов пиротехнических генераторов электрического тока. Сущность изобретения: состав содержит, мас.%: фторид свинца 82,9 - 97,6; фторид лития 3,0 - 12,0; алюминий остальное. 1 табл. 

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ


Изобретение относится к пиротехническим составам, а именно к пиротехническим составам для снаряжения катодов пиротехнических генераторов электрического тока с пиротехническими электродами.

Известно использование фторида свинца в качестве катодного материала [2]. Однако данный катодный материал не может быть использован для снаряжения катодов пиротехнических генераторов, поскольку не является саморазогревающимся и требует для нагрева использование внешнего нагревателя.

Прототипом предлагаемого технического решения, как наиболее близким по достигаемому положительному эффекту и технической сущности, выбрана композиция [1], содержащая, мас.%:

KClO4 20...40

PbO2 20...40

Si 10...30

LiCl 10...20

PbCrO4 2...8

Такой состав используется для снаряжения катодов тепловых батарей. После инициирования состав горит, причем окислителями горючего в нем являются PbO2 и KClO4. Последний при разложении во время горения до КCl образует расплав с LiCl. Электрохимически активным катодным материалом является PbClO4. Определено, что скорость возбуждения ЭДС в электрохимическом элементе с использованием прототипа составляет 0,2-0,3 с.

Недостатками прототипа является относительно большое время возбуждения ЭДС (0,2-0,3 с), так как для многих технических задач оно является неудовлетворительным. Другим недостатком прототипа является его недостаточная термическая стабильность, связанная с использованием в качестве окислителя двуокиси свинца с низкой температурой разложения. Также к недостаткам прототипа следует отнести его высокую гигроскопичность, связанную с использованием в качестве электролита хлорида лития.

Целью изобретения является уменьшение времени возбуждения ЭДС и снижение гигроскопичности.

Это достигается путем использования в составе новых компонентов и изменения количественного отношения ингредиентов.

Сущность изобретения состоит в том, что в пиросоставе, включающем окислитель, горючее и галогенсодержащую добавку, в качестве окислителя используют фторид свинца, в качестве горючего - алюминий, а в качестве галогенсодержащей добавки - фторид лития, при следующем соотношении компонентов, мас.%:

PbF2 82,76...94,64

Al 2,14...5,78

LiF 3,0...12,0

В качестве окислителя используется фторид свинца Тпл = 822оС; Ткип = 1292оС. Испытания на гигроскопичность показали, что при относительной влажности воздуха 93% влагопоглощения не наблюдается, что позволяет использовать PbF2 в качестве окислителя в пиросоставе. Фторид свинца активно взаимодействует с некоторыми активными металлами, например с алюминием, который и используется в качестве горючего.

В предлагаемом техническом решении в качестве электролитной добавки используют фторид лития. Испытания на гигроскопичность показывают, что не наблюдается влагопоглощения при относительной влажности воздуха 93%, что позволяет его использовать в качестве компонента пиросостава. Кроме того, фторид лития обладает наиболее высоким значением электропроводности (эквивалентная электропроводность фторида лития составляет 243,0 Ом-1.см2. Установлено, что для использования пиротехнического состава в качестве катода необходимо, чтобы он содержал некоторое количество электрохимически окисляющего (восстанавливающего) реагента. В изобретении таким веществом является фторид свинца. Для создания возможности его электрохимического восстановления при работе генератора фторида свинца содержится в пиротехнической композиции в избытке, соответствующем фторному балансу +7...+12.

Для поддержания реакции горения в пиросостав вводится горючее - алюминий. Использование алюминия предпочтительнее в данном техническом решении, так как свинец (продукт восстановления фторида свинца) не образует сплавов с алюминием и потенциал катода близок к потенциалу реакции Pb2+ + 2e Pb, что позволяет более полно использовать активный катодный материал.

Использование изобретения предполагается в конструкциях генератора с электродами - пирозарядами, например, в таблеточной конструкции или с коаксиальным расположением электродов. Одновременно воспламенение и горение обоих электродов позволяет получить возбуждение ЭДС в течение 0,05-0,15 с.

П р и м е р. Для приготовления опытных составов использовались фторид свинца (П) (ТУ 6-09-2128-77) и фторид лития (ТУ 6-09-3539-84), просеянные через шелковое сито N 61 ГОСТ 4403-77 и просушенные. Алюминий марки АСД-4 ТУ 48-5-100-75 проходит контрольный просев. Составы смешиваются вручную до получения однородной массы. Например, для приготовления состава 1 берут следующие навески, г: фторид свинца 18,24; фторид лития 0,6; алюминий 1,16. Затем с помощью специального пресс-инструмента с канальным поддоном, в который предварительно устанавливают железный проволочный токосъем, состав прессуют в бумажную оболочку диаметром 6,5 м. В качестве анода используют модельную пиросмесь, содержащую, мас.%: фторид свинца 58,0; магний 22,0; фторид лития 20,0. Анод изготовляют в виде канального заряда в никелевой оболочке диаметром 15,0 м с каналом диаметром 6,5 мм. При сборке в этот канал вставляют катодный заряд и изделие опрессовывают.

Регистрацию двух напряжений проводят на высокоомной (105 кОм) и низкоомной (4,6 Ома) нагрузках через согласующее устройство СФ-023 на светолучевом осциллографе Н117 с применением преобразователя тока, переключающего нагрузки с частотой 50 Гц. Время возбуждения ЭДС регистрируют с помощью фотодатчиков, фиксирующих начало горения изделия на осциллограмме.

При испытаниях генераторов с коаксиальными пирозарядами - электродами получают результаты, представленные в таблице.

Использование предлагаемого технического решения позволяет в 1,33 раза снизить время возбуждения ЭДС и уменьшить гигроскопичность состава.

К таблице

Характеристики генератора тока при различном соотношении компонентов катодного пиросостава

П р и м е ч а н и е: U - падение напряжения на нагрузке 4,0 Ом; ЭДС, U - время возбуждения ЭДС и напряжения 

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ


ПИРОТЕХНИЧЕСКИЙ СОСТАВ ДЛЯ СНАРЯЖЕНИЯ КАТОДОВ ГЕНЕРАТОРА ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ТОКА, включающий окислитель, горючее, галогенид лития, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности за счет уменьшения времени возбуждения электродвижущей силы и снижения гигроскопичности состава, он в качестве окислителя содержит фторид свинца, в качестве горючего - алюминий, в качестве галогенида лития - его фторид при следующем соотношении компонентов, мас.%:

Фторид свинца 82,8 - 94,6

Фторид лития 3,0 - 12,0

Алюминий Остальное




ПРОЧИТАТЬ НУЖНО ВСЕМ !
Судьба пионерских изобретений и научных разработок, которым нет и не будет аналогов на планете еще лет сорок, разве что у инопланетян



Независимый научно технический портал

Подборка патентов изобретений и технологий относящихся к ЭЛЕКТРОЭНЕРГЕТИКЕ:
Гелиоэнергетика - Солнечные электростанции, Солнечные батареи. Солнечные коллекторы;
Ветроэнергетика - Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели;
Волновые электростанции. Гидроэлектростанции;
Термоэлектрические источники тока;
Химические источники тока;
Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи ЭЛЕКТРИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ;
Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии;
Генераторы постоянного электрического тока. Электрические машины.



Устройства и способы получения, преобразования, передачи, экономии и сохранения электрической энергии




СОВЕРШЕННО БЕСПЛАТНО!
Вам нужна ПОЛНАЯ ВЕРСИЯ данного патента? Сообщите об этом администрации портала. В сообщении обязательно укажите ссылку на данную страницу.


ПОИСК ИНФОРМАЦИИ В БАЗЕ ДАННЫХ


Режим поиска:"и" "или"

Инструкция. Ключевые слова в поле ввода разделяются пробелом или запятой. Регистр не имеет значения.

Режим поиска "И" означает, что будут найдены только те страници, где встречается каждое из ключевых слов. При использовании режима "или" результатом поиска будут все страници, где встречается хотя бы одно ключевое слово.

В любом режиме знак "+" перед ключевым словом означает, что данное ключевое слово должно присутствовать в найденных файлах. Если вы хотите исключить какое-либо слово из поиска, поставьте перед ним знак "-". Например: "+электрический -генератор".

Поиск выдает все данные, где встречается введенное Вами слово. Например, при запросе "генератор" будут найдены слова "генераторы", "ренераторов" и другие. Восклицательный знак после ключевого слова означает, что будут найдены только слова точно соответствующие запросу ("генератор!").


Солнечные электростанции. Гелиоэнергетика | Ветроэнергетические установки. Ветродвигатели. Ветрогенераторы | Волновые, геотермальные и гидроэлектростанции | Термоэлектрические источники тока | Химические источники тока. Накопители электроэнергии. Батареи и аккумуляторы | Нетрадиционные устройства и способы получения, преобразования и передачи электрической энергии | Устройства и способы экономии и сохранения электроэнергии | Генераторы постоянного и переменного электрического тока. Электрические машины


Рейтинг@Mail.ru