曳光剂的应用与优化配方

曳光剂用于制造各类曳光装置或曳光管，用于显示炮弹、火箭弹和导弹的运行轨迹，修正射击方向。在观测射弹弹着点的试验中，有时也用曳光弹确定射程。曳光弹是小型的照明弹，将其压入轻武器弹药或炮弹的弹尾空腔，抑或压入射弹弹尾的单独部件中。利用曳光弹，无论白天还是黑夜，都能观测炮弹和射弹的飞行轨迹，以及修正炮弹的射击。使用曳光弹后，更有利于精确地瞄准快速移动的靶标。

设计曳光弹时，首先要考虑的性能是在旷野环境中能够清楚地观察到曳光弹，为了达到这个目的，红色因其在白天和黑夜任何条件下都具有最好的可见性能而成为首选。曳光弹的持续发光时间取决于射弹使用时的战术需要。

曳光弹烟火药配方主要包括氧化剂、金属可燃剂和添加剂，配方中的添加剂主要用于调节燃速、颜色、辐射功率、机械强度和感度。因此，曳光弹烟火药相对较难点火，需要在曳光弹烟火药的引信端添加较易点火的烟火药配方。(www.xing528.com)

由于人的肉眼对红色光的敏感度最高，而镁/硝酸锶/黏结剂体系可以发出明显的红色，利于示踪，因此大部分曳光弹烟火药是以镁/硝酸锶/黏结剂体系为基材。为了达到所希望的颜色和最佳的发光强度，需要优化各组分的比例、粒子粒径和黏结剂等。人们进行了用多种合成黏结剂（如聚酯、环氧树脂、硅树脂、聚硫橡胶等）取代天然黏结剂的研究。研究结果表明，聚酯黏结剂的发光强度最大；同时，含氟高的橡胶（如Viton-A和Kynar）是单位发光效率最高的黏结剂。Agrawal等人研究了不饱和无卤聚酯（NHP）和不饱和含卤聚酯（HP）作为黏结剂在曳光弹烟火药配方（该配方含有镁、硝酸锶和硝酸钠）中的应用情况，研究结果表明，氯化聚酯（CP）的火焰色彩性能优于NHP，这是由于氯基增强了火焰的红色光的色饱和度；以CP为基的曳光弹烟火药配方的机械强度也好于以NHP为基的曳光弹。综合考虑，以CP为基的曳光弹烟火药配方具有更高的机械强度和更饱和的色彩度，对曳光弹烟火药而言，CP是比较好的黏结剂。

除此之外，新型曳光剂的研究工作正在积极展开，主要研究内容有：用金属氢化物（如MgH2、TiH2、ZrH2等）代替单质金属（如Mg、Ti、Zr等）作可燃剂；采用自燃式火箭燃料，如铝烷与金属粉或无机氧化物相结合；用金属（间）互化物（如TiB2、NiAl、PdAl）作曳光剂等。虽然离工程应用尚有很大距离，但对于解决曳光剂点火和提高曳光性能有着重要意义。值得提出的是，用金属（间）互化物做曳光剂具有长贮性能稳定和点火可靠等特点，引起了人们很大兴趣。