專利名稱:一種救生固氧用引燃藥及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于啟動(dòng)救生固氧藥柱的引燃藥及其制備工藝，可適用于電點(diǎn)火或機(jī)械點(diǎn)火啟動(dòng)。
背景技術(shù)：
固氧是利用富含氧的氯酸鹽或高氯酸鹽發(fā)生熱分解反應(yīng)放出氧氣的原理研制的新一代應(yīng)急供氧裝備。固氧的優(yōu)點(diǎn)是:固氧壽命很長，無需備件，保障更加有力；產(chǎn)氧量高，在產(chǎn)生同等氧氣的條件下，氧燭的體積只有高壓氧氣瓶體積的1/3，為固氧運(yùn)輸、儲(chǔ)存、布置提供方便；固氧可以按照事先設(shè)計(jì)的供氧方式進(jìn)行供氧，無需調(diào)節(jié)，使用簡單、可靠；氧燭儲(chǔ)存和使用均在常壓狀態(tài)下，不存在高壓危險(xiǎn)，槍擊正在供氧的氧燭都不發(fā)生爆燃、爆炸事故。固氧免維護(hù)，可以減少裝備后的維護(hù)費(fèi)用。固氧供氧裝置作為救生緊急供氧裝置現(xiàn)已廣泛用于船舶艦艇、航空航天、礦山和各種災(zāi)害自救等領(lǐng)域。固氧藥柱采用模壓成型，密度較大，需通過點(diǎn)火系統(tǒng)引發(fā)啟動(dòng)。小型的固氧產(chǎn)品，用于隨身攜帶式固氧自救器，適用于機(jī)械撞擊底火方式啟動(dòng)。較大的固氧產(chǎn)品，如煤礦避難硐室或救生艙供氧裝置，存放在設(shè)備艙，不是隨身攜帶，適用于電啟動(dòng)方式，滿足遠(yuǎn)距離隔離操作和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制供氧。
中國專利CN1817824A所述引燃藥，采用手工涂抹制備工藝，存在密度差異大、易脫落、質(zhì)量一致性較差和生產(chǎn)效率較低的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)上述不足提供一種能夠引燃固氧藥柱、高可靠性、高低溫使用性能均滿足相應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制啟動(dòng)固氧、提高引燃藥批次生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率的救生固氧用引燃藥。
本發(fā)明的目的還在于提供上述救生固氧用引燃藥的制備方法。
本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種救生固氧用引燃藥，包括以下質(zhì)量百分比的原料采用壓制工藝制成:(除有說明外，本發(fā)明中采用的比例為重量配比)
氯酸鈉32% 44% ;高氯酸鉀20% 30% ;鐵粉14% 18% ;鈦粉4% 8% ;氯化鈷5% 12% ;三氧化二鐵3% 7% ;過氧化鋇0.5% 5% ;云母粉0.1% 1.5%。
其中氧化劑為氯酸鈉、高氯酸鉀單獨(dú)或配混合使用。氯酸鈉熔點(diǎn)248°C，分解溫度為約300°C，高氯酸鉀熔點(diǎn)525°C，分解溫度為約600°C。采用分解溫度低的氧化劑的引燃藥殘?jiān)琢鲃?dòng)，分解溫度高的氧化劑殘?jiān)鲃?dòng)差、成型好；分解溫度高低不同的氧化劑組成的引燃藥能夠保證引燃藥啟動(dòng)快、殘?jiān)涣鲃?dòng)。低分解溫度氧化劑含量越高，引燃藥流動(dòng)現(xiàn)象加劇，危及產(chǎn)品安全；高分解溫度氧化劑含量越高，啟動(dòng)較慢；合理的氧化劑含量配比既可以保證引燃藥啟動(dòng)的可靠性，又能保證引燃藥殘?jiān)涣鲃?dòng)。同時(shí)，氧化劑分解產(chǎn)生氧氣，可避免其他類引燃藥氧化劑分解產(chǎn)生氮氧化物等有毒有害氣體。氧化劑最佳含量為氯酸鈉40% 42%，高氯酸鉀20% 22%。
其中可燃劑為金屬鐵粉、鈦粉單獨(dú)或配合使用。鐵粉引燃溫度為430°C，鈦粉引燃溫度為375°C。不同金屬粉的引燃溫度不同，直接決定點(diǎn)火可靠性；低引燃溫度的金屬粉易導(dǎo)致引燃藥飛濺；低引燃溫度和高引燃溫度配合使用，可以保證引燃藥既易啟動(dòng)，又不飛濺。金屬粉含量越高，引燃藥流動(dòng)現(xiàn)象增加，危及產(chǎn)品安全；金屬粉含量過低，引燃藥低溫情況下易熄火；合理的金屬粉含量既可以保證引燃藥啟動(dòng)的可靠性，又能保證引燃藥殘?jiān)涣鲃?dòng)?？扇紕┳罴押繛殍F粉14°/Γ15%，鈦粉5°/Γ6%。
催化劑為氯化鈷、三氧化二鐵單獨(dú)或配合使用。氧化劑的分解溫度較高，催化劑起到降低氯酸鈉的分解溫度的作用。催化劑最佳含量為氯化鈷8% 10%，三氧化二鐵4%飛％。
抑氯劑為過氧化鋇。氧化劑為氯酸鹽和高氯酸鹽，高溫分解易產(chǎn)生氯氣，過氧化鋇可吸收氯氣，同時(shí)放出氧氣。抑氯劑最佳含量為過氧化鋇19Γ3%。
其他添加劑云母粉。云母粉起骨架作用，增強(qiáng)引燃藥的強(qiáng)度。云母粉最佳含量為
0.2% 1%。
本發(fā)明的制備工藝方法如下:將上述原料按比例稱料后混合；混合后藥粉加入水進(jìn)行二次混合，混合后藥粉與水的重量比為100:4100:5 ;在固氧藥柱頂端有一個(gè)凹形藥槽，將第二次混合的引燃藥粉裝入固氧藥柱的凹形藥槽中壓實(shí)得救生固氧用引燃藥；救生固氧用引燃藥表面再均勻鋪一層0.03 g/cnT0.05g/cm2鈦粉。
本發(fā)明中二次混合前藥粉的密度為1.35g/cnTl.45g/cm3，壓實(shí)所得救生固氧用引燃藥的密度為 1.50g/cm3"!.60g/cm3。
本發(fā)明還包括在救生固氧用引燃藥表面在均勻鋪一層金屬鈦粉后，再次壓緊，壓緊后救生固氧用引燃藥的密度為1.55g/cm3"!.65g/cm3。
本發(fā)明還包括將救生固氧用引燃藥表面鋪鈦粉后的固氧藥柱放入80° C烘箱中，烘干24小時(shí)，降溫至室溫。
制備過程中，引燃藥壓制密度是關(guān)鍵。壓制密度偏小，則引燃藥易松散脫落；壓制密度偏大，則太過密實(shí)，引燃藥不易點(diǎn)燃。經(jīng)過計(jì)算和實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，通過設(shè)計(jì)限位壓桿，確保引燃藥壓制密度適宜，且一致性好。藥柱放入烘箱烘干后，裝配好固體氧氣發(fā)生器即可進(jìn)行啟動(dòng)實(shí)驗(yàn)。
本發(fā)明采用電點(diǎn)火頭或機(jī)械撞擊底火點(diǎn)火，其能量較高，沖擊力大，能夠可靠引燃固氧藥柱；引燃藥燃燒后殘?jiān)涣鲃?dòng)，確保產(chǎn)品安全；解決現(xiàn)有技術(shù)的工藝質(zhì)量差效率低問題，與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點(diǎn)還在于。
(I)引燃藥粉通過限位壓桿壓緊于固氧藥柱凹形藥槽中，相比手工涂抹工藝，壓制操作簡單方便，一致性強(qiáng)，便于自動(dòng)化生產(chǎn)，可提高引燃藥批次生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率，滿足大批量固氧生產(chǎn)工藝要求，確保固氧實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離隔離操作和實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制。
(2)氧化劑為氯酸鈉、高氯酸鉀配合使用。高低分解溫度氧化劑配合使用，合理的氧化劑含量配比既可以保證弓I燃藥啟動(dòng)的可靠性，又能保證弓I燃藥殘?jiān)涣鲃?dòng)。
(3)可燃劑為金屬鐵粉、鈦粉配合使用。高低引燃溫度金屬粉配合使用，合理的金屬粉含量和配比既可以保證引燃藥啟動(dòng)的可靠性，又能保證引燃藥殘?jiān)涣鲃?dòng)。
(4)催化劑為氯化鈷、三氧化二鐵配合使用，起到降低氯酸鈉的分解溫度的作用。
(5)添加云母粉起骨架作用，增強(qiáng)引燃藥的強(qiáng)度。

[0023]附圖為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
圖1中，在固氧藥柱I頂端設(shè)計(jì)一個(gè)凹形藥槽，將第二次混合的引燃藥粉裝入固氧藥柱I的凹形藥槽中，壓實(shí)，在引燃藥表面均勻鋪上一層易燃金屬鈦粉3，手工或壓機(jī)通過限位壓桿壓緊，4為電點(diǎn)火頭。
實(shí)施例1
氯酸鈉43%，高氯酸鉀21.5%，鐵粉14%，鈦粉5%，氯化鈷9%，三氧化二鐵5%，過氧化鋇2%，云母粉0.5%，將上述物料按比例稱量后加入研缽中，使用玻璃球棒手工混合或使用自動(dòng)混合機(jī)混合均勻，過40目篩。在混好的物料中加入5%的蒸餾水，二次混合均勻。將第二次混好的引燃藥粉裝入藥柱的凹形藥槽中，壓實(shí)，在引燃藥表面均勻鋪上0.03g/cm2金屬鈦粉，手工或壓機(jī)通過限位壓桿手工壓緊。壓緊后救生固氧用引燃藥的密度為1.55g/cm3。藥柱放入80°C烘箱烘干后，裝配上電點(diǎn)火頭。取三發(fā)分別在-20°C、25°C、8(TC保溫箱保溫6小時(shí)后使用電池點(diǎn)火，可以可靠引燃固氧藥柱。
實(shí)施例2
氯酸鈉40%，高氯酸鉀21.5%，鐵粉14%，鈦粉8%，氯化鈷8%，三氧化二鐵6%，過氧化鋇
1.7%,云母粉0.8%，將上述物料按比例稱量后加入研缽中，使用玻璃球棒混合均勻，過40目篩。在混好的物料中加入4%的蒸餾水，二次混合均勻。將第二次混好的引燃藥粉裝入藥柱的凹形藥槽中，壓實(shí)，在引燃藥表面均勻鋪上0.04g/cm2金屬鈦粉，通過限位壓桿手工壓緊。壓緊后救生固氧用引燃藥的密度為1.60g/cm3。藥柱放入80°C烘箱烘干后，裝配上機(jī)械撞擊底火。取三發(fā)分別在_20°C、2 5°C、80°C保溫箱保溫6小時(shí)后拔掉插銷，撞針撞擊底火點(diǎn)火，可以可靠引燃固氧藥柱。
實(shí)施例3
氯酸鈉32%，高氯酸鉀29.5%，鐵粉14%，鈦粉8%，氯化鈷8%，三氧化二鐵4.5%，過氧化鋇3%，云母粉1%，將上述物料按比例稱量后加入研缽中，使用玻璃球棒混合均勻，過40目篩。在混好的物料中加入4.5%的蒸餾水，二次混合均勻。將第二次混好的引燃藥粉裝入藥柱的凹形藥槽中，壓實(shí)，在引燃藥表面均勻鋪上0.05g/cm2金屬鈦粉，通過限位壓桿手工壓緊。壓緊后救生固氧用引燃藥的密度為1.65g/cm3。藥柱放入80°C烘箱烘干后，裝配上電點(diǎn)火頭。取三發(fā)分別在-20°C、25°C、8(TC保溫箱保溫6小時(shí)后使用電池點(diǎn)火，可以可靠引燃固氧藥柱。
權(quán)利要求
1.一種救生固氧用引燃藥，其特征在于:包括以下質(zhì)量百分比的原料:氯酸鈉32% 44% ;高氯酸鉀20% 30% ；鐵粉14% 18% ；鈦粉4% 8% ;氯化鈷5% 12% ;三氧化二鐵3% 7% ;過氧化鋇0.5% 5% ;云母粉0.1% 1.5%ο
2.—種權(quán)利要求
1所述救生固氧用引燃藥的制備方法，其特征在于:將上述原料按比例稱料后混合；混合后藥粉加入水進(jìn)行二次混合，混合后藥粉與水的重量比為100:4100:5;在固氧藥柱頂端有一個(gè)凹形藥槽，將第二次混合的引燃藥粉裝入固氧藥柱的凹形藥槽中壓實(shí)得救生固氧用引燃藥；救生固氧用引燃藥表面再均勻鋪一層0.03 g/cm2 0.05g/cm2 欽粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述救生固氧用引燃藥的制備方法，其特征在于:二次混合前藥粉的密度為1.35g/cm，l.45g/cm3,壓實(shí)所得救生固氧用引燃藥的密度為1.50g/cm，l.60g/3cm ο
4.根據(jù)權(quán)利要求
2所述救生固氧用引燃藥的制備方法，其特征在于:還包括在救生固氧用引燃藥表面在均勻鋪一層金屬鈦粉后，再次壓緊，壓緊后救生固氧用引燃藥的密度為1.55g/cm3 L 65g/cm3。
5.根據(jù)權(quán)利要求
2所述救生固氧用引燃 藥的制備方法，其特征在于:還包括將救生固氧用引燃藥表面鋪鈦粉后的固氧藥柱放入80° C烘箱中，烘干24小時(shí)，降溫至室溫。
專利摘要
一種救生固氧用引燃藥及其制備方法，包括以下質(zhì)量百分比的原料采用壓制工藝制成氯酸鈉32%~44%；高氯酸鉀20%~30%；鐵粉14%~18%；鈦粉4%~8%；氯化鈷5%~12%；三氧化二鐵3%~7%；過氧化鋇0.5%~5%；云母粉0.1%~1.5%。本發(fā)明解決了現(xiàn)有技術(shù)的工藝質(zhì)量差效率低問題，本發(fā)明采用電點(diǎn)火頭或機(jī)械撞擊底火點(diǎn)火，其能量較高，沖擊力大，能夠可靠引燃固氧藥柱；引燃藥燃燒后殘?jiān)涣鲃?dòng)，確保產(chǎn)品安全；高低溫使用性能均滿足相應(yīng)產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離自動(dòng)控制啟動(dòng)固氧、提高引燃藥批次生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。
文檔編號C06B33/12GKCN103204755SQ201210561313
公開日2013年7月17日 申請日期2012年12月21日
發(fā)明者周興明, 毛勝華, 胡曉, 徐浩星, 毛龍, 張毅 申請人:湖北航天化學(xué)技術(shù)研究所導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan