Preparation and Characterization of Magnesium/Teflon/Viton Mixtures for Tracking Flares

Preparación y caracterización de mezclas de Magnesio/Teflón/Vitón para el seguimiento de bengalas

En este artículo se examina la influencia de las proporciones de combustible/oxidante y los tamaños de las partículas del combustible en las características de combustión del pirolante a base de magnesio, politetrafluoroetileno y Viton, como el calor de explosión, el volumen específico de los productos gaseosos, el índice de combustión y la intensidad del IR. Sobre la base de los análisis teóricos y experimentales, se eligió un ingrediente adecuado y el tamaño de las partículas de los componentes para cumplir los requisitos de las bengalas de seguimiento. El pirolante tiene una temperatura de autoignición media y una baja sensibilidad a la fricción. Esto significa que el pirolante es bastante seguro en su transporte, almacenamiento y uso.

1. Introducción

Los pirolantes basados en magnesio, politetrafluoroetileno y Viton (denominados MTV) se desarrollaron en la década de 1950 y se aplicaron en muchos campos militares, como bengalas señuelo [1-3], bengalas de seguimiento [4], encendedores de motores de cohetes [5], aplicaciones de señalización [6], dispositivos incendiarios [7], combustibles sólidos para cohetes [8], etc.

Actualmente, la mayoría de los misiles antiaéreos pueden detectar objetivos gracias a la radiación infrarroja emitida por las corrientes de los motores a reacción. Para entrenar a los tiradores de misiles, se fabricaron bengalas de seguimiento capaces de emitir radiaciones infrarrojas, como las corrientes de los motores a reacción. En comparación con los pirolantes antiguos, las mezclas MTV tienen una mayor intensidad de radiación en el rango IR medio. Sin embargo, no se dispone de estudios detallados sobre estos pirolantes. Por lo tanto, el objetivo de este estudio es preparar con éxito una mezcla MTV y aplicarla al seguimiento de bengalas.

2. 2. Materiales y métodos

2.1. Materiales

El polvo de politetrafluoroetileno (PTFE) tiene el tamaño de partícula en un rango de 3-5 μ m y la densidad de 2,0 g/cm³. El polvo de magnesio (Mg) tiene una densidad de 1,8 g/cm³ y un tamaño de partícula de 45-55, 55-65, 65-75, 75-85, 85-100, 100-125 y 125-150 μm. El Viton es un copolímero de fluoruro de vinilideno (VDF) y hexafluoropropileno (HFP), que tiene un contenido de flúor del 66% y una densidad de 1,78-1,83 g/cm³. Todos los materiales fueron fabricados por Xilong Co. En la Tabla 1 se muestran otras propiedades de las materias primas [9].

2.2. Preparación de las mezclas MTV

Los polvos de PTFE y magnesio se secaron a temperaturas comprendidas entre 80-90 °C y 50-60 °C, respectivamente, en 2 horas. Se pesaron las cantidades necesarias de los distintos ingredientes de los polvos de PTFE y Mg y se mezclaron en seco pasándolos de 5 a 7 veces por tamices de 0,25 mm.