Magnez / Teflon / Viton - Magnesium/Teflon/Viton
Magnez / Teflon / Viton ( MTV ) jest pirolantem . Teflon i Viton są znakami towarowymi firmy DuPont dla politetrafluoroetylenu (C 2 F 4 ) n i fluoroelastomeru (CH 2 CF 2 ) n (CF (CF 3 ) CF 2 ) n .
Historia
Termity na bazie magnezu / Teflonu / Vitonu, znane również jako kompozycje MTV, były używane od lat pięćdziesiątych XX wieku jako ładunki użytkowe w zastosowaniach flary wabika na podczerwień . Zobacz także Środki zaradcze . Od akronimu MTV wywodzi się wyrażenie „MTV-Flare” określające pirotechniczne rozbłyski wabików na podczerwień.
Chemia
Podczas gdy w konwencjonalnych wizualnych oświetlaczach pirotechnicznych azotan sodu NaNO 3 jest stosowany jako utleniacz , w kompozycjach MTV politetrafluoroetylen (C 2 F 4 ) n działa jako źródło fluoru. Bardzo wysoka entalpia reakcji , , podczas spalania magnezu z PTFE jest oparta na tworzeniu fluorek magnezu, mający bardzo wysokie ujemne entalpii tworzenia ( = -1124 kJ mol -1 )
- 2 n Mg + (C 2 F 4 ) n → 2 n MgF 2 (s) + 2 n C, = −1438 kJ mol −1 (1)
Ponieważ podczas spalania MTV uwalnia się dużo węgla i ciepła, płomień spalania można opisać jako szarą bryłę o wysokiej emisyjności .
W zależności od stechiometrii , MTV wykazuje różne szybkości spalania i daje różne produkty reakcji. Przy stałej zawartości Vitonu szybkość spalania rośnie wykładniczo wraz ze wzrostem zawartości magnezu. Niemniej jednak szybkość spalania MTV, podobnie jak w przypadku wielu metalizowanych kompozycji pirotechnicznych, jest silnie zależna od powierzchni właściwej paliwa metalowego, czyli morfologii i wymiarów cząstek. Na ogół proszek magnezu o dużej powierzchni właściwej będzie wykazywał wyższą szybkość spalania niż proszek o mniejszej powierzchni właściwej. Głównymi produktami reakcji MTV przy zawartości Mg od 30 do 65% wag. Są fluorek magnezu , sadza i magnez w postaci pary.
W przypadku pochodni wabików powietrznych stosuje się kompozycje bogate w magnez o zawartości Mg między 55 a 65% wagowych. Przy tych stechiometriach tylko część zastosowanego Mg reaguje z PTFE. Nadmiar Mg odparowuje i reaguje z tlenem atmosferycznym; podobnie wzbudzona termicznie sadza reaguje z tlenem atmosferycznym:
- m Mg + (C 2 F 4 ) n → 2 n MgF 2 (s) + ( m - 2 n ) Mg (g) + 2 n C, m ≥ 2 n (2)
- ( m - 2 n ) Mg (g) + 2 n C + ((1/2) m + n ) O 2 (g) → ( m - 2 n ) MgO (s) + 2 n CO 2 (g) ( 3)
Bezpieczeństwo
Kompozycje pirotechniczne na bazie magnezu / politetrafluoroetylenu o stechiometrii od 25% wag. Do 90% wag. Magnezu są, zgodnie z niemieckim ustawodawstwem dotyczącym materiałów wybuchowych, testem Koenena ( test stalowego rękawa ) i testem uderzeniowym BAM , substancjami wybuchowymi. Ze względu na ich wrażliwość i reakcję substancje te zaliczono do grupy 1.1.2. Kompozycje MTV wybuchają przy minimalnym zamknięciu (także samo-zamknięciu) przy stosunkowo niskich ilościach. Kompozycje MTV są wrażliwe na zapłon termiczny. Ponadto kompozycje MTV w stanie luźnym i sprasowanym są niezwykle wrażliwe na tarcie i wyładowania elektrostatyczne (ESD). W związku z tym należy podjąć odpowiednie środki, aby uniknąć wyładowań elektrostatycznych podczas przetwarzania i obsługi MTV.
Zastosowania pochodni wabika w powietrzu
Ponieważ samoloty i helikoptery mogły (i nadal mogą) przeciwdziałać pociskom ziemia-powietrze i powietrze-powietrze za pomocą tej substancji, kwestia MTV była niejawna aż do połowy lat osiemdziesiątych. Dopiero w 1997 r. Rząd Stanów Zjednoczonych wydał wcześniej sklasyfikowany wynalazek, patent USA 5,679,921 (rok złożenia 1957), który pierwotnie opisywał właściwości i zastosowania MTV.
Chociaż rozwój rakiet poprawił środki zaradcze dla poszukiwaczy przeciw flarom MTV, nadal istnieje wiele systemów rakietowych rozmieszczonych na całym świecie w oparciu o technologię pierwszej generacji. Dlatego flary MTV nadal nie są przestarzałe w walce z nieznanymi zagrożeniami. Wraz z zaawansowanymi rozbłyskami widmowymi (patrz środki zaradcze ) stanowią one część tak zwanego „rozwiązania koktajlowego”.
Literatura
E.-C. Koch, Materiały energetyczne na bazie metalu i fluorocarbonu , Wiley-VCH, 2012 , 360 stron