燃烧型混合发烟剂的混合物有两种形式:其一是混合物组分中含受热即升华的发烟物质,如氯化铵、萘、蒽等这样的物质,它的成烟机理是发烟剂燃烧后因产生热而使发烟物质升华生烟,可以将其定义为受热升华发烟剂;其二是混合物组分中并无受热即升华的发烟物质,它是靠燃烧反应产生发烟物质,这一类最典型的是金属氯化物发烟剂,它主要由氯有机化合物(氧化剂)、金属粉(可燃物)和一些起辅助作用的物质组成。
9.7.3.1 受热升华发烟剂
该发烟剂混合物至少有三种成分,它们中的某些成分同时具有双重功能。如氧化剂既起供氧作用,其还原生成物也可作发烟物质;升华物质既起发烟物质作用,也可起供热的可燃剂作用。阿-12发烟剂配方为KClO3 35%、C14H10 42%、NH4Cl 23%。其中C14H10在燃烧时部分升华作发烟物质,部分被燃烧起可燃剂作用。NH4Cl受KClO3和C14H10燃烧反应所放出的热作用而升华,在空气中冷却后产生白色烟雾。NH4Cl另外的功能是使药剂机械敏感度降低。这类发烟剂由于含有易升华物质(如NH4Cl升华温度250℃、C14 H10升华温度约200℃),为防止升华物质被发烟剂燃烧反应的高温引燃,发烟剂的反应温度不能过高。该类发烟剂遮蔽能力约为黄磷的1/7。
9.7.3.2 金属氧化物发烟剂
该类发烟剂中含有有机氯化物和金属粉等,通过燃烧反应产生金属氯化物蒸气,在空气中冷凝后成烟。HC发烟剂即为该类发烟剂的典范。
1920年法国陆军上尉柏格(Berger)发明了由金属粉和有机卤化物组成的HC烟幕剂。1941年以后则加以改进,又有了HC-A型、HC-B型、HC-C型、HC-D型、HC-E型、HC-FH型和HC-GC型烟幕剂。
HC-A型是1941年美国对HC烟幕剂的改进,其组成为Zn粉、六氯乙烷(C2Cl6)、CaCO3、NH4Cl和KClO4。仅由Zn粉和C2Cl6组成的药剂燃烧时生成ZnCl2和C微粒,并大量放热,造成反应温度过高,并且燃速太快。为此,加入NH4Cl来降低燃速和减少热量。加入KClO4目的是氧化在反应中生成的碳,从而使烟变白。CaCO3除能帮助烟幕冷却外,还能中和在混合和贮存时生成的酸,以防自燃。(www.xing528.com)
HC-A型存在着自行着火的问题,于是所有A型烟幕剂又被英国的HC-B型烟幕剂代替。HC-B型烟幕剂的成分为ZnO、六氯乙烷、CaSi2。虽然HC-B比HC-A安全,但不能暴露在湿空气中,它一旦遇湿空气,会放出气体。为了寻找比CaSi2更安全的还原剂来还原ZnO,在配方中使用Al作为还原剂,因此出现了HC-C型烟幕剂。典型配方为:在HC-C型烟幕剂研制后不久,以同样的研究方法用六氯代苯代替了六氯乙烷,从而出现了HC-D型烟幕剂。
HC-E型烟幕剂含有易挥发的CCl4。它适用于能够密封的弹体。由它制成稠状物,装填时能像牙膏似的从一根管子中挤入弹体内。
HC-FH型和HC-GC型是对HC-A型的改进。它们能产生白色烟云,火焰温度低,在夜间6.1 m以外看不到发烟处的火源。其组成如下:
近年来,又发展了一种新的改性HC烟幕剂,配方为:
HC烟幕的遮蔽能力为429.7m2/kg,是比较好的发烟剂,目前获得广泛的应用。
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