2.4. Горючие

2.4.1. Требования, предъявляемые к горючим, классификация горючих

При выборе горючего необходимо учитывать все общие требования, предъявляемые к компонентам ПС.

Кроме того, к ним предъявляется ряд специальных требований. Они должны:

– обладать способностью при умеренных температурах вступать во взаимодействие с окислителем и продуктами его разложения;

– для своего сгорания использовать минимальное количество окислительного агента;

– обеспечивать заданный специальный эффект, получение которого в значительной степени определяется количеством тепла, выделяющегося при окислении и сгорании горючего, и свойствами продуктов сгорания.

В одних случаях горючее должно сгорать с выделением значительного количества тепла и развивать высокую температуру (смесевые топлива, осветительные и фотоосветительные составы), в других – при его сгорании должны образовываться газообразные продукты и развиваться невысокая температура (газогенерирующие, дымовые, сигнальные составы). При сгорании составов для пиронагревателей, пироболтов, трубок и взрывателей должны образовываться только конденсированные продукты, а при горении термитных и зажигательных – раскаленные расплавленные шлаки.

Многие ПС (осветительные и фотоосветительные составы, топлива для прямоточных воздушно-реактивных и гидрореактивных двигателей) имеют значительный избыток горючего, которое должно легко окисляться не только окислительным агентом окислителя, но и кислородом воздуха или воды.

Разнообразие ПС, а значит, и специальных эффектов, которые они должны давать, вынуждает применять значительное количество различных по природе и теплоте сгорания низко- и высокомолекулярных веществ. По природе все горючие делят на неорганические, органические и элементоорганические.

В свою очередь неорганические горючие делятся на:

– металлы (магний, алюминий, титан, цирконий, цинк, железо и др.);

– неметаллы (фосфор; углерод, сера);

– неорганические соединения (гидриды, сульфиды, карбиды, силициды, фосфиды, азиды, роданиды).

Отличительной особенностью металлических горючих является образование на поверхности частиц пленки оксида, гидроксида, хлорида или фторида, которая во многом определяет дальнейшую судьбу частицы, ее воспламенение и полноту сгорания.

По закономерностям окисления и горения к металлам относят бор и кремний, а также сплавы на их основе.

Органические горючие подразделяют на:

– индивидуальные углеводороды (бензол, толуол, нафталин);

– смеси углеводородов алифатического и карбоциклического рядов (бензин, керосин, нефть, мазут, парафин);

– углеводы (крахмал, сахар, целлюлоза);

– органические вещества других классов (стеарин, уротропин, тиомочевина, дициандиамид).

Жидкие органические горючие (углеводороды и смеси углеводородов) используют в зажигательных смесях, сгорающих за счет кислорода воздуха, и загущенных металлизированных огнесмесях.

Технические требования к горючим различных классов отличаются весьма существенно. Например, для канифоли в них оговариваются температура размягчения, кислотное (количество миллиграмм КОН для нейтрализации всех кислот) и йодное (количество грамм йода, присоединяемых 100 г смолы) число, содержание примесей и влаги; для металлических горючих – дисперсный состав и содержание, %:

Активного (неокисленного) металла для большинства марок, не менее	–	90-98
Примесей железа и кремния, не более	–	десятых долей
Тяжелых металлов (меди, свинца)	–	следы
Жиров, не более	–	десятых долей или не допускается вообще
Влаги, не более	–	десятых долей

Примеси меди, свинца и железа в металле в увлажненной атмосфере или наличие влаги в составе значительно снижают химическую стойкость состава, а наличие пленки из жиров замедляет процесс горения и приводит иногда к искрению.