플래시 파우더

Flash powder

플래시 파우더는 산화제와 금속 연료가 혼합된 폭약식 조성물로서, 연소 속도가 빠르고 제한될 경우 큰 소음이 발생합니다.이것은 연극용 폭약과 불꽃놀이(예: 체리 폭탄, M-80총, 폭죽, 캡건 사격)에 널리 사용되었고 한때 사진의 플래시로 사용되었다.

극장용 바이너리 플래시 파우더의 예.일부 연료 유형(B)의 경우 공유 산화제(A) 분말을 기록하십시오.

다양한 종류의 플래시 분말은 다양한 성분으로 만들어지며, 가장 일반적인 것은 과염소산칼륨과 알루미늄 분말입니다.때로는 감도를 높이기 위해 유황을 혼합물에 포함시키기도 한다.초기 제제는 과염소산칼륨 대신 염소산칼륨을 사용했다.

플래시 파우더 조성물은 대량의 소음, 빛 또는 적외선을 생성해야 할 때(예: 미사일 유인 플레어 및 전기 충격 수류탄) 군사용 폭약에도 사용된다.

역사

리코포듐 분말은 황갈색 분말로서 역사적으로 섬광 [1]분말로 사용되었습니다.오늘날 파우더의 주요 용도는 크고 인상적이지만 마술이나 영화 및 연극 특수 효과에서 비교적 안전하게 관리하기 쉬운 섬광이나 불꽃을 만드는 것입니다.

혼합물

일반적으로 플래시 분말 혼합물은 특정 목적을 달성하기 위해 배합된다.이러한 혼합물은 최대 오디오 보고서를 생성하도록 설계된 극도로 빠르게 연소되는 혼합물에서부터 천천히 연소되고 많은 양의 조명을 제공하도록 설계된 혼합물, 그리고 이전에 사진에 사용되었던 혼합물에 이르기까지 다양하다.

알루미늄 및 염소산염

알루미늄 분말과 염소산칼륨의 조합은 불안정하며, 매우 짧은 시간 이상 보관해야 하는 플래시 분말에는 적합하지 않습니다.이러한 이유로 과염소산칼륨 혼합물로 대체되었다.염소산칼륨은 과염소산칼륨보다 가격이 낮기 때문에 비용이 최우선적인 관심사일 때 염소산 혼합물이 여전히 사용됩니다.

가장 간단한 것은 2성분 염소산염 혼합이지만, 이는 거의 사용되지 않습니다.

KClO3 + 2Al → AlO23 + KCl

상기 화학적으로 평형된 방정식의 반응물질에 대하여 약 70% KClO3 : 무게 기준 30% Al이다.

이러한 혼합물에서 황 및 산성 성분을 제외하는 것이 매우 중요한 것으로 간주됩니다.황은 수분을 산화시키고 흡수하여 황산과 티온산을 생성한다. 혼합물의 산은 황산을 불안정하게 만든다.때때로 산성 불순물이 없음을 보장하기 위해 중탄산염 또는 탄산염 완충제를 혼합물에 첨가한다.

활성화 에너지를 줄이기 위해 이 혼합물에 제3성분으로 유황을 의도적으로 [2][3]첨가한다.그러나 이는 산성 생산과 불안정성에 대한 문제를 야기하므로 일반적으로 이러한 혼합물은 저장하기에 너무 불안정한 것으로 간주되며 사용 직전에 혼합해야 합니다.대체물로 삼황화 안티몬을 사용할 수 있으며 저장 [2][3]시 보다 안정적이다.

질산칼륨, 알루미늄 및 황

보통 5부 질산칼륨, 3부 알루미늄 분말, 2부 황의 비율로 구성된 이 성분은 애호가들에게 특히 인기가 있습니다.그것은 매우 좋은 재료를 사용하지 않는 한 매우 빨리 타지 않는다.비록 유황을 포함하고 있지만, 망치로 단단한 표면에 여러 번 부딪히면서, 사실 꽤 안정적입니다.붕산으로 무게의 2%를 추가하면 주변 습도를 통한 습기에 대한 내성을 통해 안정성과 저장 수명이 크게 향상되는 것으로 알려져 있습니다.6 KNO3/3 Al/2 S 및 5 KNO3/2 Al/3 S와 같은 다른 비율도 존재하며 작동합니다.5 KNO3/3 Al/2 S가 우세하지만 모든 비율은 연소 시간과 강도가 유사합니다.

23 KNO + 4 Al + S → KS2 + N2 + 2 AlO23

상기 화학적으로 평형된 방정식의 반응물질에 대하여 약 59% KNO3 : 31.6% Al : 9.4% S이다.

최상의 결과를 얻으려면 "독일 다크" 알루미늄과 에어 플로트 유황 및 볼 분쇄된 순수한 질산칼륨을 사용해야 합니다.완성된 혼합물은 절대 함께 볼밀링되어서는 안 된다.

알루미늄 및 과염소산염

알루미늄 분말과 과염소산칼륨은 폭약 산업 표준 플래시 분말의 유일한 두 가지 성분입니다.안정성과 힘의 균형이 잘 잡혀 대부분의 상업용 폭발 불꽃놀이에 사용되는 성분입니다.

일명 AAB 혼합물

반응의 균형 방정식은 다음과 같습니다.

3 KCl4 + 8 Al → 3 KCl + 4 AlO23

화학량비율은 질량 기준 알루미늄 34.2%, 과염소산염 65.8%입니다.7부 과염소산칼륨과 3부 짙은 파이로 알루미늄의 비율은 대부분의 폭약학자들이 사용하는 조성물입니다.

최상의 결과를 얻으려면 알루미늄 분말은 "다크 파이로(Dark Pyro)" 등급으로 플레이크 입자 모양과 10마이크로미터 미만의 입자 크기를 가져야 합니다.KClO는4 덩어리가 없는 분말 형태여야 합니다.필요한 경우 스크린을 통해 체에 걸러서 사용하기 전에 덩어리를 제거할 수 있습니다.과염소산염의 입자 크기는 알루미늄 성분만큼 중요하지 않습니다. KClO를 분해하는4 데 필요한 에너지가 알루미늄을 반응에 필요한 액체 상태로 녹이는 데 필요한 에너지보다 훨씬 적기 때문입니다.

비록 이 구성이 상당히 둔감하지만, 주의와 존중을 가지고 다루어져야 한다.취미인 폭약공학자들은 보통 다이퍼링이라고 불리는 방법을 사용합니다. 이 방법은 재료를 큰 종이 위에 따로 부은 다음, 각 모서리에서 번갈아 들어 올려 조성을 롤링하고 구성 요소를 혼합하는 것입니다.일부 아마추어 불꽃 기술자들은 밀폐된 종이 용기 안에서 흔들어서 혼합하는 것을 선택하는데, 이것이 단열보다 훨씬 빠르고 효과적이기 때문이다.플래시를 혼합하는 방법 중 하나는 최종 장치에 컴포넌트를 넣고 장치를 취급하면 플래시 파우더가 혼합됩니다.종이/카드 보드는 트라이보전 특성이 우수하기 때문에 플라스틱과 같은 다른 재료보다 선택됩니다.

한 번에 대량으로 혼합해서는 안 됩니다.많은 양은 안전하게 다루기가 더 어려울 뿐만 아니라, 지역 내의 무고한 구경꾼들을 위험에 빠뜨립니다.실수로 점화될 경우, 몇 파운드의 섬광 분말 폭발로 인한 파편이 수백 피트 떨어진 곳에 투척되어 사망하거나 부상을 입을 수 있습니다.(주의: 3g의 혼합물은 공기 압력 이외의 제약 없이 야외에서 폭발할 수 있습니다.)

혼합 또는 취급 중에 정전 방전이나 마찰이 발생하지 않도록 항상 주의해야 합니다. 실수로 점화될 수 있습니다.

마그네슘 및 질산염

아마추어들에게 흔한 또 다른 플래시 조성물은 마그네슘 분말과 질산칼륨이다.바륨과 스트론튬 질산염을 포함한 다른 금속 질산염이 사용되었습니다.질산염과 마그네슘 금속을 이용한 조성물은 거의 사진술의 발명 이래 사진용 섬광 가루로 사용되어 왔다.질산칼륨/마그네슘 섬광 분말은 자가발화 경향이 있으므로 즉시 혼합하여 사용해야 하며 보관해서는 안 된다.

만약 마그네슘이 매우 고운 분말이 아니라면 아마인유나 중크롬산칼륨으로 부식시킬 수 있다.패시브 마그네슘 플래시 파우더는 안정적이고 안전하게 보관할 수 있습니다.

23 KNO + 5 Mg → KO2 + N2 + 5 MgO

상기 화학적으로 평형된 방정식의 반응물질에 대한 조성은 62.5% KNO3 : 37.5% Mg이다.아래는 같은 반응이지만 질산바륨을 포함하고 있다.

Ba(NO3)2 + 5 Mg → BaO + N2 + 5 MgO

보고서를 작성하도록 설계된 혼합물은 조명용으로 설계된 혼합물과 실질적으로 다르다.3부3 KNO 대 2부 Mg의 화학량비율은 이상에 가깝고 가장 빠른 연소를 제공한다.마그네슘 파우더는 200 메쉬보다 작아야 합니다만, 최대 100 메쉬가 동작합니다.질산칼륨은 불순한 먼지여야 한다.이 혼합물은 무감각하고 비교적 안전하기 때문에 아마추어 불꽃놀이에 인기가 있다.

사진용으로는 마그네슘과 질산염이 함유된 혼합물이 훨씬 더 풍부한 연료를 만듭니다.과잉 마그네슘은 반응으로 휘발되어 공기 중에 연소하여 추가 빛을 제공합니다.또한 연료 농도가 높을수록 연소 속도가 느려져 점화 시 "펑" 소리가 더 많이 나고 "쾅" 소리가 덜 납니다.1917년의 공식은 9부 연료에서 1부 [4]산화제로의 화학량 측정을 위해 5부 마그네슘에서 6부 질산바륨을 규정한다.사진용 플래시 파우더의 현대적 리크리에이션은 바륨 소금의 독성 때문에 사용을 피할 수 있습니다.질산칼륨의 일부에 5부 80메쉬 마그네슘을 혼합하여 과격하지 않고 양호한 백색 섬광을 얻을 수 있다.극장용 플래시 포트에는 연료의 풍부한 플래시 파우더도 사용되고 있습니다.

마그네슘 기반 조성물은 장기간에 걸쳐 분해되며, 이는 금속 Mg가 대기 중 산소와 수분과 천천히 반응한다는 것을 의미합니다.마그네슘 연료를 포함하는 군사용 폭약에서는 밀폐된 캐니스터를 사용하여 외부 산소를 배제할 수 있다.시판되는 사진용 플래시 파우더는 2부 혼합물로 판매되며, 사용 직전에 조합됩니다.

마그네슘 및 PTFE

스펙트럼의 적외선 부분에서 특히 밝은 플레어를 생성하도록 특별히 설계된 플래시 조성물은 파이로급 마그네슘과 분말 폴리테트라플루오로에틸렌의 혼합물을 사용한다.이러한 플레어는 열 추적 미사일 화재의 대상이 될 수 있는 항공기의 유인물로 사용된다.

2n Mg + (CF24)n → 2n2 MgF (s) + 2n C (s)

삼황화 안티몬 및 염소산염

이 혼합물과 때때로 파이로 알루미늄을 포함한 유사한 혼합물은 1900년대 초부터 작은 "검은 고양이" 스타일의 종이 폭죽에 사용되어 왔습니다.매우 저렴한 가격 때문에 중국의 저급 불꽃 제조사들 사이에서 인기가 있습니다.염소산염이 함유된 모든 혼합물과 마찬가지로 마찰, 충격 및 ESD에 매우 민감하며 혼합물이 수십 밀리그램 이상 함유된 폭약식 장치에서는 안전하지 않은 것으로 간주됩니다.

3 KCl3 + SbS23 → SbO23 + 3 SO2 + 3 KCl

이 혼합물은 에너지가 높지 않으며, 적어도 미국의 일부 지역에서는 이 혼합물을 50mg 이하로 함유한 폭죽이 소비자 불꽃놀이로 합법적입니다.

안전 및 취급

플래시 파우더는 사용 용도 내에서조차 치명적인 폭발력을 방출하는 경우가 많습니다.널리 사용되는 거의 모든 플래시 파우더 혼합물은 충격, 마찰 및 정전 방전에 민감합니다.특정 혼합물의 경우, 이러한 민감도가 시간에 따라, 또는 환경의 변화로 인해, 또는 원래 제조 또는 실제 저장소의 알 수 없는 다른 요인에 의해 자발적으로 변화하는 것은 드문 일이 아닙니다.또한 강산이나 유황화합물과 같은 우발적인 오염물질은 그것들을 더욱 민감하게 만들 수 있다.플래시 분말 혼합물은 시작하기가 매우 쉽기 때문에 실명, 폭발물 절단, 영구적 마비 또는 손상과 같은 심각한 폭발/파쇄 부상을 입힐 수 있는 우발적 폭발 위험이 높습니다.사망자가 발생했습니다.따라서 다양한 플래시 파우더 조성물은 자신의 특성이나 안전 유지에 필요한 취급 기술에 익숙하지 않은 사람이 취급해서는 안 됩니다.Flash Powder 및 Flash Powder 장치는 일반적으로 위험을 이해하지 못하고 안전한 취급 기술에 익숙하지 않은 어린이에게 매우 높은 위험을 초래합니다.그 결과, 아이들은 어른들보다 더 심한 부상을 입는 경향이 있다.

플래시 파우더(특히 염소산염 사용)는 마찰, 열/화염 및 정전기에 매우 민감합니다.0.1~10밀리줄의 스파크는 특정 혼합물을 발생시킬 수 있습니다.지하 프레스에서 두드러지는 특정 제제에는 황산칼륨과 염소산칼륨이 모두 포함되어 있습니다.이러한 혼합물은 특히 충격과 마찰에 민감하며 많은 경우 예측할 수 없는 것으로 간주해야 한다.현대의 불꽃놀이는 염소산염이 함유된 혼합물에 유황을 절대 사용하지 않도록 요구한다.

일부 플래시 분말 제제(한 자리 마이크로미터 플레이크 알루미늄 분말 또는 미세한 마그네슘 분말을 연료로 사용하는 제제)는 소량 자체 결합 및 폭발할 수 있습니다.이것은 플래시 파우더를 취급하는 것을 위험하게 만든다. 왜냐하면 그것은 심지어 야외에 앉아 있어도 심각한 청력 손상과 절단 부상을 야기할 수 있기 때문이다.자가 밀폐는 혼합물이 반응할 때 파일 내부에 고압이 형성될 수 있도록 충분한 관성을 제공할 때 발생합니다.이를 '관성 감금'이라고 하며, 폭발과 혼동해서는 안 됩니다.

모든 제제의 플래시 파우더는 아마추어 불꽃 기술자에 의해 대량으로 혼합되어서는 안 됩니다.초보자라면 서브그램 분량부터 시작하고, 큰 기기를 만드는 것은 삼가야 합니다.플래시 파우더는 사용 장소에서만 제조해야 합니다.또한 혼합물은 사용 직전에 만들어야 한다.혼합된 경우, 운송, 보관, 사용, 다양한 소지 및 불법 "화기" 법규(중죄 포함)가 발효될 수 있으며, 혼합되지 않았거나 사전 조립된 구성품에는 적용되지 않습니다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Photographic Times and American Photographer, vol.18. Scovill Manufacturing Company. 1888. p. 26. Retrieved 23 October 2017.
  2. ^ a b "Flash powder". PyroData.
  3. ^ a b Allen F. Clark, Flash powder mixtures
  4. ^ 왓킨스, The Photographic Journal of America, Vol. 54, 1917, 필라델피아, 페이지 384