Тепловой эффект и светоотдача некоторых составов с окислителем нитратом бария.
№
Рецепт состава [%]
Тепловой эффект [ккал/г]
Светоотдача при сжигании элемента в кислороде [лм/вт]
горючее
Нитрат бария
1
Алюминий
26
74
1,57
26
2
Бериллий
15
85
1,94
нет данных
3
Ванадий
28
72
0,94
нет
4
Бор
12
88
1,37
нет
5
Кальции
43
57
1,44
нет
6
Магний
32
68
1,65
28
7
Кремний
21
79
1,28
нет
8
Титан
31
69
1,18
25
9
Цирконий
46
54
1,12
нет
Как видно из таблицы, наибольшее количество тепла получается при сгорании двойных смесей нитрата бария с магнием и алюминием. Окислы этих металлов, обладают также хорошей излучательной способностью. Световая отдача титана несколько меньше чем у магния и алюминия.
Из окислителей в осветительных составах чаще всего применяют нитрат бария, большим преимуществом которого перед другими нитратами является его не гигроскопичность, и нитрат натрия — соль гигроскопичную, но дающую интенсивное излучение желтого цвета. Нитрат калия в осветительных составах не применяется из-за невысоких световых показателей
Световые показатели составов на бариевых и стронциевых солях-окислителях близки друг к другу и признаются достаточно высокими. Соли бария придают пламени слегка зеленоватый оттенок, соли стронция сообщают пламени бледно-розовую окраску. Однако, нитрат стронция более гигроскопичен, чем нитрат бария. Хлораты в осветительных составах не применяются хотя и обеспечивают высокие световые характеристики, являются при этом слишком чувствительными к механическим воздействиям. Высокие характеристики могли бы обеспечивать перхлораты бария и натрия, однако оба вещества являются сильно гигроскопичными и практически не применяются.
Окислитель и горючее в осветительных составах берут или в стехиометрическом соотношении или же дают некоторый избыток горючего с таким расчетом, чтобы оно могло сгореть за счет кислорода воздуха. Содержание магния или сплава АМ в двойных смесях для осветительных составов может достигать 50…60%. Световые характеристики некоторых двойных смесей приведены в таблице 29 (сжигание производилось в картонных оболочках диаметром 24мм).
Световые показатели двойных смесей с различными окислителями (d звездок 24 мм)
№
Состав двойной смеси [%]
Плотность смеси [г/см1]
Коэффициент уплотнения
Линейная скорость горения [мм/сек]
Удельная светосумма [св-с/г]
1
Ba(NO3)2
60
1,94
0,80
8,0
13000
Mg
40
2
NaNO3
60
1,71
0,85
11,0
15200
Mg
40
3
kno3
60
1,69
0,87
8,7
10600
Mg
40
4
NH4NO3
60
1,72
0,99
1,8
5600
Mg
40
5
Ba(NO3)2
60
2,70
0,90
4,9
15600
Al
40
6
NaNO3
60
2,17
0,89
2,6
15300
Al
40
7
KNO3
60
2,18
0,94
0,8
1300
Al
40
8
NH4NO3
60
2,02
1,00
1,6
800
Al
40
9
NaNO3
50
1.7
Не прессованная смесь
14.3
20000
Mg
50
Составы 5 — 9 содержат избыток горючего. Как видно из таблицы, скорость горения увеличивается с увеличением содержания горючего в составе, но только до определенного предела (45%), Лучшими световыми показателями обладают составы с умеренной перегрузкой состава горючим.
МНОГОКОМПОНЕНТНЫЕ ОСВЕТИТЕЛЬНЫЕ СОСТАВЫ
К описанным выше двойным смесям окислитель — порошок металла с целью замедления процесса горения добавляют различные органические вещества: смолы, минеральные масла, олифу и прочее. Построенные таким образом многокомпонентные составы имеют меньшую скорость горения, но и значительно меньшую силу света. Удельная светосумма составов с магниевым порошком от введения органических веществ снижается гораздо меньше, чем это наблюдается для составов, содержащих в качестве горючего алюминиевую пудру или порошок.