烟火技术锂、铷和铯盐及其配方

所有碱金属原子在其最外层电子轨道上仅有一个电子，因此，这个电子极易失去；最外层电子轨道电子失去的难易顺序依次为：Li→Na→K→Rb→Cs。

由于碱金属原子中1s电子的能量跃迁，碱金属通常发出强烈的可见光。Rb盐和Cs盐的电离能低，极易发生热电子发射。正是基于此，Rb盐和Cs盐得到越来越多的应用。

众所周知，碱金属的硝酸盐、氯酸盐和高氯酸盐早已用于烟火药；其中硝酸钠和硝酸钾用量最大。近来，世界各国的一些研究人员研究了元素周期表中与Na、K同族元素的盐，即Li盐、Rb盐和Cs盐。硝酸铷和硝酸铯是高密度的氧化剂，并且由于铷盐易辐射远红外线和铯盐易辐射近红外线，因此，Rb盐和Cs盐得到HEMs研究人员的极大关注。锂、铷和铯的盐也可广泛用于照明弹和改进的屏蔽烟雾弹中。Koch在其综述中指出：Li、Rb和Cs元素的合金及化合物具有令人惊奇的宽光谱，可用于烟火药、炸药和其他高能装置。

氯酸锂和高氯酸锂作为氧化剂可用于炸药配方中。Kruse提出将LiNO3/KNO3/NaNO3低共熔混合物（23.5/60.2/16.3）作为氧化剂用于曳光弹配方中。同样，有人提出将LiClO4作为氧化剂，与B或B4C或Si复配，制造屏蔽弹配方。该屏蔽弹的屏蔽能力主要是燃烧产生的烟雾中含有吸湿性的LiCl。与Si/LiClO4配方（35/65）和B4C/LiClO4配方（30/70）相比，B/LiClO4配方（60/40）的性能最好。

铯盐能辐射近红外（NIR）线，主要用于夜视装置的烟火药配方，夜视装置大量用作电子-光学装置，以侦测、搜寻和跟踪能辐射NIR区电磁光谱的目标。Lohkamp建议由CsNO3/RbNO3、六亚甲基四胺、硅和环氧树脂黏结剂复配成的曳光弹配方也可用于夜视装置中。另外，合适的增强夜视系统也用于在NIR区跟踪小型武器。对以CsNO3为基材的红外照明曳光弹的技术要求是IR输出高、燃速高及非常适当的IR可见光比例。Farnell申请了一项能强烈辐射NIR的烟火药配方专利，配方组成为氧化剂（纯CsNO3或者CsNO3/KNO3混合物）约70%、可见光辐射低的金属燃料（Si）约9%、NIR辐射增强剂（六亚甲基四胺）约16%、黏结剂（充氮环氧树脂）约4%、添加剂（单基/双基/三基推进剂）约1%。这类曳光弹能生成大量NIR波段的辐射线，并合乎所有要求。添加剂的作用是赋予配方更高的燃速，增强NIR波段辐射线的强度。

捷克科学家报道了一种含RP的烟火药配方：50%～70%的RP、15%～25%的NaNO3、5%～25%的环氧树脂、0.1%～10.0%的RbNO3/CsNO3（IR屏蔽添加剂）、0.1%～10.0%的Mg（燃烧促进剂）。该配方能高效地屏蔽可见光和IR，能有效伪装军事目标和地形。(www.xing528.com)

Berger合成出了CsNO3和CsClO4，并对它们进行了详细研究，发现CsClO4的吸湿率低于CsNO3。他研究的CsClO4/Ti配方可作为IR辐射源用于军事烟火药，此类配方比较适用于地空导弹和反坦克导弹的跟踪曳光弹。此外，为了隐蔽掩护的需要，军事行动中需使用少量RbNO3和CsNO3，例如：

①用作炮口闪光抑制剂；

②Rb和Cs的双四唑胺盐（BTAs）用作烟火药的燃速改性剂，这类烟火药以CsNO3和BaO2为基材，以B和Si为燃料，以VAAR为无尘黏结剂；

③CsNO3和RbNO3可以取代曳光弹中的KNO3。