专利名称:一种救生固氧用引燃药及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种用于启动救生固氧药柱的引燃药及其制备工艺，可适用于电点火或机械点火启动。
背景技术：
固氧是利用富含氧的氯酸盐或高氯酸盐发生热分解反应放出氧气的原理研制的新一代应急供氧装备。固氧的优点是:固氧寿命很长，无需备件，保障更加有力；产氧量高，在产生同等氧气的条件下，氧烛的体积只有高压氧气瓶体积的1/3，为固氧运输、储存、布置提供方便；固氧可以按照事先设计的供氧方式进行供氧，无需调节，使用简单、可靠；氧烛储存和使用均在常压状态下，不存在高压危险，枪击正在供氧的氧烛都不发生爆燃、爆炸事故。固氧免维护，可以减少装备后的维护费用。固氧供氧装置作为救生紧急供氧装置现已广泛用于船舶舰艇、航空航天、矿山和各种灾害自救等领域。固氧药柱采用模压成型，密度较大，需通过点火系统引发启动。小型的固氧产品，用于随身携带式固氧自救器，适用于机械撞击底火方式启动。较大的固氧产品，如煤矿避难硐室或救生舱供氧装置，存放在设备舱，不是随身携带，适用于电启动方式，满足远距离隔离操作和实现自动控制供氧。
中国专利CN1817824A所述引燃药，采用手工涂抹制备工艺，存在密度差异大、易脱落、质量一致性较差和生产效率较低的问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术上述不足提供一种能够引燃固氧药柱、高可靠性、高低温使用性能均满足相应产品技术标准、实现远距离自动控制启动固氧、提高引燃药批次生产质量和生产效率的救生固氧用引燃药。
本发明的目的还在于提供上述救生固氧用引燃药的制备方法。
本发明的技术解决方案是:一种救生固氧用引燃药，包括以下质量百分比的原料采用压制工艺制成:(除有说明外，本发明中采用的比例为重量配比)
氯酸钠32% 44% ;高氯酸钾20% 30% ;铁粉14% 18% ;钛粉4% 8% ;氯化钴5% 12% ;三氧化二铁3% 7% ;过氧化钡0.5% 5% ;云母粉0.1% 1.5%。
其中氧化剂为氯酸钠、高氯酸钾单独或配混合使用。氯酸钠熔点248°C，分解温度为约300°C，高氯酸钾熔点525°C，分解温度为约600°C。采用分解温度低的氧化剂的引燃药残渣易流动，分解温度高的氧化剂残渣流动差、成型好；分解温度高低不同的氧化剂组成的引燃药能够保证引燃药启动快、残渣不流动。低分解温度氧化剂含量越高，引燃药流动现象加剧，危及产品安全；高分解温度氧化剂含量越高，启动较慢；合理的氧化剂含量配比既可以保证引燃药启动的可靠性，又能保证引燃药残渣不流动。同时，氧化剂分解产生氧气，可避免其他类引燃药氧化剂分解产生氮氧化物等有毒有害气体。氧化剂最佳含量为氯酸钠40% 42%，高氯酸钾20% 22%。
其中可燃剂为金属铁粉、钛粉单独或配合使用。铁粉引燃温度为430°C，钛粉引燃温度为375°C。不同金属粉的引燃温度不同，直接决定点火可靠性；低引燃温度的金属粉易导致引燃药飞溅；低引燃温度和高引燃温度配合使用，可以保证引燃药既易启动，又不飞溅。金属粉含量越高，引燃药流动现象增加，危及产品安全；金属粉含量过低，引燃药低温情况下易熄火；合理的金属粉含量既可以保证引燃药启动的可靠性，又能保证引燃药残渣不流动。可燃剂最佳含量为铁粉14°/Γ15%，钛粉5°/Γ6%。
催化剂为氯化钴、三氧化二铁单独或配合使用。氧化剂的分解温度较高，催化剂起到降低氯酸钠的分解温度的作用。催化剂最佳含量为氯化钴8% 10%，三氧化二铁4%飞％。
抑氯剂为过氧化钡。氧化剂为氯酸盐和高氯酸盐，高温分解易产生氯气，过氧化钡可吸收氯气，同时放出氧气。抑氯剂最佳含量为过氧化钡19Γ3%。
其他添加剂云母粉。云母粉起骨架作用，增强引燃药的强度。云母粉最佳含量为
0.2% 1%。
本发明的制备工艺方法如下:将上述原料按比例称料后混合；混合后药粉加入水进行二次混合，混合后药粉与水的重量比为100:4100:5 ;在固氧药柱顶端有一个凹形药槽，将第二次混合的引燃药粉装入固氧药柱的凹形药槽中压实得救生固氧用引燃药；救生固氧用引燃药表面再均匀铺一层0.03 g/cnT0.05g/cm2钛粉。
本发明中二次混合前药粉的密度为1.35g/cnTl.45g/cm3，压实所得救生固氧用引燃药的密度为 1.50g/cm3"!.60g/cm3。
本发明还包括在救生固氧用引燃药表面在均匀铺一层金属钛粉后，再次压紧，压紧后救生固氧用引燃药的密度为1.55g/cm3"!.65g/cm3。
本发明还包括将救生固氧用引燃药表面铺钛粉后的固氧药柱放入80° C烘箱中，烘干24小时，降温至室温。
制备过程中，引燃药压制密度是关键。压制密度偏小，则引燃药易松散脱落；压制密度偏大，则太过密实，引燃药不易点燃。经过计算和实验改进，通过设计限位压杆，确保引燃药压制密度适宜，且一致性好。药柱放入烘箱烘干后，装配好固体氧气发生器即可进行启动实验。
本发明采用电点火头或机械撞击底火点火，其能量较高，冲击力大，能够可靠引燃固氧药柱；引燃药燃烧后残渣不流动，确保产品安全；解决现有技术的工艺质量差效率低问题，与现有技术相比的优点还在于。
(I)引燃药粉通过限位压杆压紧于固氧药柱凹形药槽中，相比手工涂抹工艺，压制操作简单方便，一致性强，便于自动化生产，可提高引燃药批次生产质量和生产效率，满足大批量固氧生产工艺要求，确保固氧实现远距离隔离操作和实现自动控制。
(2)氧化剂为氯酸钠、高氯酸钾配合使用。高低分解温度氧化剂配合使用，合理的氧化剂含量配比既可以保证弓I燃药启动的可靠性，又能保证弓I燃药残渣不流动。
(3)可燃剂为金属铁粉、钛粉配合使用。高低引燃温度金属粉配合使用，合理的金属粉含量和配比既可以保证引燃药启动的可靠性，又能保证引燃药残渣不流动。
(4)催化剂为氯化钴、三氧化二铁配合使用，起到降低氯酸钠的分解温度的作用。
(5)添加云母粉起骨架作用，增强引燃药的强度。
[0023]附图为本发明的结构示意图。
具体实施方式
图1中，在固氧药柱I顶端设计一个凹形药槽，将第二次混合的引燃药粉装入固氧药柱I的凹形药槽中，压实，在引燃药表面均匀铺上一层易燃金属钛粉3，手工或压机通过限位压杆压紧，4为电点火头。
实施例1
氯酸钠43%，高氯酸钾21.5%，铁粉14%，钛粉5%，氯化钴9%，三氧化二铁5%，过氧化钡2%，云母粉0.5%，将上述物料按比例称量后加入研钵中，使用玻璃球棒手工混合或使用自动混合机混合均匀，过40目筛。在混好的物料中加入5%的蒸馏水，二次混合均匀。将第二次混好的引燃药粉装入药柱的凹形药槽中，压实，在引燃药表面均匀铺上0.03g/cm2金属钛粉，手工或压机通过限位压杆手工压紧。压紧后救生固氧用引燃药的密度为1.55g/cm3。药柱放入80°C烘箱烘干后，装配上电点火头。取三发分别在-20°C、25°C、8(TC保温箱保温6小时后使用电池点火，可以可靠引燃固氧药柱。
实施例2
氯酸钠40%，高氯酸钾21.5%，铁粉14%，钛粉8%，氯化钴8%，三氧化二铁6%，过氧化钡
1.7%,云母粉0.8%，将上述物料按比例称量后加入研钵中，使用玻璃球棒混合均匀，过40目筛。在混好的物料中加入4%的蒸馏水，二次混合均匀。将第二次混好的引燃药粉装入药柱的凹形药槽中，压实，在引燃药表面均匀铺上0.04g/cm2金属钛粉，通过限位压杆手工压紧。压紧后救生固氧用引燃药的密度为1.60g/cm3。药柱放入80°C烘箱烘干后，装配上机械撞击底火。取三发分别在_20°C、2 5°C、80°C保温箱保温6小时后拔掉插销，撞针撞击底火点火，可以可靠引燃固氧药柱。
实施例3
氯酸钠32%，高氯酸钾29.5%，铁粉14%，钛粉8%，氯化钴8%，三氧化二铁4.5%，过氧化钡3%，云母粉1%，将上述物料按比例称量后加入研钵中，使用玻璃球棒混合均匀，过40目筛。在混好的物料中加入4.5%的蒸馏水，二次混合均匀。将第二次混好的引燃药粉装入药柱的凹形药槽中，压实，在引燃药表面均匀铺上0.05g/cm2金属钛粉，通过限位压杆手工压紧。压紧后救生固氧用引燃药的密度为1.65g/cm3。药柱放入80°C烘箱烘干后，装配上电点火头。取三发分别在-20°C、25°C、8(TC保温箱保温6小时后使用电池点火，可以可靠引燃固氧药柱。
权利要求
1.一种救生固氧用引燃药，其特征在于:包括以下质量百分比的原料:氯酸钠32% 44% ;高氯酸钾20% 30% ；铁粉14% 18% ；钛粉4% 8% ;氯化钴5% 12% ;三氧化二铁3% 7% ;过氧化钡0.5% 5% ;云母粉0.1% 1.5%ο
2.—种权利要求
1所述救生固氧用引燃药的制备方法，其特征在于:将上述原料按比例称料后混合；混合后药粉加入水进行二次混合，混合后药粉与水的重量比为100:4100:5;在固氧药柱顶端有一个凹形药槽，将第二次混合的引燃药粉装入固氧药柱的凹形药槽中压实得救生固氧用引燃药；救生固氧用引燃药表面再均匀铺一层0.03 g/cm2 0.05g/cm2 钦粉。
3.根据权利要求
2所述救生固氧用引燃药的制备方法，其特征在于:二次混合前药粉的密度为1.35g/cm，l.45g/cm3,压实所得救生固氧用引燃药的密度为1.50g/cm，l.60g/3cm ο
4.根据权利要求
2所述救生固氧用引燃药的制备方法，其特征在于:还包括在救生固氧用引燃药表面在均匀铺一层金属钛粉后，再次压紧，压紧后救生固氧用引燃药的密度为1.55g/cm3 L 65g/cm3。
5.根据权利要求
2所述救生固氧用引燃 药的制备方法，其特征在于:还包括将救生固氧用引燃药表面铺钛粉后的固氧药柱放入80° C烘箱中，烘干24小时，降温至室温。
专利摘要
一种救生固氧用引燃药及其制备方法，包括以下质量百分比的原料采用压制工艺制成氯酸钠32%~44%；高氯酸钾20%~30%；铁粉14%~18%；钛粉4%~8%；氯化钴5%~12%；三氧化二铁3%~7%；过氧化钡0.5%~5%；云母粉0.1%~1.5%。本发明解决了现有技术的工艺质量差效率低问题，本发明采用电点火头或机械撞击底火点火，其能量较高，冲击力大，能够可靠引燃固氧药柱；引燃药燃烧后残渣不流动，确保产品安全；高低温使用性能均满足相应产品技术标准、实现远距离自动控制启动固氧、提高引燃药批次生产质量和生产效率。
文档编号C06B33/12GKCN103204755SQ201210561313
公开日2013年7月17日 申请日期2012年12月21日
发明者周兴明, 毛胜华, 胡晓, 徐浩星, 毛龙, 张毅 申请人:湖北航天化学技术研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan