花火用熱源（ヒートペレットとも呼ばれる）は、花火用組成物と適切な点火装置を組み合わせた花火装置です。その役割は、制御された量の熱を発生させることです。花火用熱源は通常、テルミットのような（あるいは遅延組成物のような）燃料と酸化剤の組成物をベースにしており、燃焼速度が遅く、所望の温度で高い熱を発生し、ガス発生は少ないかゼロです。
花火の熱源は複数の方法で作動させることができます。最も一般的なのは 電気マッチと雷管です。
花火熱源は、熱電池の活性化によく使用され、電解質を溶かす役割を果たします。設計には主に 2 種類あります。1 つは、燃焼を開始するために、熱ペレットの端に沿って信管ストリップ (セラミック ペーパー内のクロム酸バリウムとジルコニウム金属粉末を含む) を使用します。信管ストリップは通常、電流を適用して電気点火装置またはスクイブによって点火されます。2 つ目の設計では、バッテリー スタックの中央の穴に高エネルギー電気点火装置が高温ガスと白熱粒子の混合物を発射します。中央の穴の設計では、エッジ ストリップ設計の数百ミリ秒に対して、はるかに高速な活性化時間 (数十ミリ秒) が可能になります。バッテリーの活性化は、ショットガンの薬莢に似た雷管によっても実行できます。花火源はガスレスであることが望ましいです。標準的な熱源は、通常、鉄粉と過塩素酸カリウムの重量比が 88/12、86/14、84/16 の混合物です。過塩素酸カリウムの含有量が多いほど、熱出力は高くなります (それぞれ公称 200、259、297 カロリー/グラム)。過塩素酸鉄ペレットのサイズと厚さは燃焼速度にほとんど影響しませんが、密度、組成、粒径は燃焼速度に大きな影響を与えるため、所望の熱出力プロファイルに合わせて調整することができます。[1]他に使用されている組成は、ジルコニウムとクロム酸バリウムです。[2]他の混合物は、チタン46.67 wt% 、アモルファスホウ素 23.33%、クロム酸バリウム約 30% です。さらに別のものは、タングステン45重量％、クロム酸バリウム40.5％ 、過塩素酸カリウム14.5％、およびビニルアルコールアセテート樹脂バインダー1％である。[3]
ジルコニウムとホウ素などの金属間化合物を生成する反応は、完全にガスフリーの操作、非吸湿性の挙動、および環境圧力に依存しない動作が求められる場合に使用できます。 [4]
耐熱紙は、燃料と酸化剤の混合物のスラリーを紙またはガラス繊維テープに含浸させることによって製造できます。 [4]
花火用熱源は花火組成物の直接的な一部となり得ます。例えば、化学酸素発生器では、酸化剤を大量に含む熱源組成物が用いられます。この組成物の燃焼によって発生する熱は、酸化剤の熱分解に利用されます。比較的低温で燃焼する組成物は、着色煙の生成や、例えば農薬やCSガスなどのエアロゾルの拡散に用いられ、目的化合物の 昇華熱を提供します。
組成物の相緩和成分は、燃焼生成物とともに少なくとも１つの異なる相転移温度を有する混合物を形成し、相変化物質の形態として燃焼温度を安定させるために使用することができる。[5]
参考文献
- ^ Reed, JW; Walters, RR; Guidotti, RA; Jacobson, AK「鉄/過塩素酸カリウム熱ペレットの燃焼速度に関する研究」IEEE 35th InternationalPower Sources Symposium, 1992., 1992年6月22-25日 ページ:211 - 214 doi :10.1109/IPSS.1992.282041
- ^ 高温溶融塩熱電気化学セル. Oai.dtic.mil (1990-02-12). 2010年2月8日閲覧。
- ^ 「米国特許20020035945A1、熱伝達開始剤」。
- ^ ab SureChem. SureChem. 2010年2月8日閲覧。
- ^ (WO/2006/046245) 熱電池用熱源. Wipo.int. 2010年2月8日閲覧。
