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Pyrosatz in munizioni incendiarie: Nuovi materiali

Gunfinder Magazine

In breve: Maggiore reattività porta spesso a maggiore efficacia - e quasi sempre a maggior rischio. Vedo cinque gruppi di materiali che si differenziano soprattutto per accensione, calore e stoccaggio. Legalmente, in Germania è chiaro: la munizione incendiaria è vietata per le persone civili, e la munizione al fosforo e al termite rientra in parte anche nella legge sulle armi da guerra.

Se vuoi solo inquadrare rapidamente il testo, queste sono le affermazioni chiave:

Il modello è chiaro:
accensione leggera = maggiore rischio di stoccaggio e manipolazione
accensione pesante = di solito maggiore controllo prima dell'avvio

Per la pratica, non conta solo la chimica. Faccio attenzione soprattutto a tre domande:

Confronto rapido

Gruppo di materiali Accensione Calore/Efficacia Stoccaggio Conclusione breve
Mg/Al-Nitrat medio luminoso, caldo, potente in luce medio tipo base semplice con problema di umidità
Termite pesante molto caldo, fortemente concentrato alto temperatura molto alta, ma alta soglia di accensione
Fosforo molto facile diffuso, duraturo molto basso facilmente accendibile in prossimità dell'uso, rischioso durante lo stoccaggio
Idruri metallici piuttosto facile potente in luce, ricco di energia basso accensione precoce, contatto con acqua problematico
Nano/Ibrido piuttosto facile fino a medio breve, forte impulso di calore medio alta reattività, tolleranze strette durante lo stoccaggio

Alcuni numeri rendono la differenza immediatamente visibile: Fosforo bianco può già bruciare all'aria a 30–46 °C, Termite di solito si attiva solo a 600–900 °C o più. Nano-termite possono attivarsi molto prima rispetto a miscele grossolane, a seconda del sistema. E nei sistemi Mg-/Nitrat, l'umidità può già contribuire a un'autosurriscaldamento critico nella gamma di 70 a 135 °C.

Non interpreto il confronto dei materiali come "nuovo contro vecchio". Per me, il testo mostra qualcosa di più semplice: Le nuove formule spostano solo il conflitto tra prestazioni, comportamento di accensione e stabilità. È proprio di questo che si tratta nel resto dell'articolo.

1. Classici Sali di Magnesio/Nitrato di Alluminio

Struttura

Questi sali sono composti da un combustibile metallico – Magnesio, Alluminio o Magnalio – e un Nitrato come ossidante. Gli ossidanti tipici sono KNO₃, NaNO₃, Nitrato di Bario e Nitrato di Stronzio. I sistemi KNO₃/Mg reagiscono in modo fortemente esotermico. Il rapporto di miscelazione viene adattato a seconda dell'effetto desiderato.

Nella pratica, sono comuni rapporti tra 60:40 e 50:50 (ossidante:combustibile) [4]. Nelle miscele di combustione militari di Magnalio/Nitrato, la percentuale di Magnalio è spesso tra 25–50 % in peso, mentre quella di nitrato è tra 15–40 % in peso [6][7]. Proprio questo semplice principio Metallo/Nitrato rende questi sali la forma base di molti sali pirotecnici.

Comportamento di Accensione

Il Magnesio abbassa la soglia di accensione. L'Alluminio offre una maggiore densità energetica e spesso anche una durata di combustione più lunga, ma richiede un'accensione iniziale più forte. I nitrati agiscono come ossidanti meno aggressivi rispetto ai clorati o ai perclorati. Pertanto, è spesso necessario un accenditore iniziale separato.

Tuttavia, questo ha anche un chiaro rovescio della medaglia in senso positivo: rispetto ai sistemi di ossidanti più reattivi, il comportamento di accensione rimane più controllabile. Questo è un vantaggio per la maneggevolezza.

Emissione di Calore

L'effetto si ottiene grazie ad alte temperature della fiamma e a un forte calore radiante. A seconda della formulazione, anche le particelle metalliche fusi giocano un ruolo, continuando a bruciare dopo il rilascio. Si può immaginare come un effetto di post-combustione: la miscela non è "completa" con la prima accensione.

Per gli illuminanti Mg/Nitrato, vengono riportati valori di luminosità di 2–7 kcd·s·g⁻¹ per i sali di nitrato di bario verdi fino a 15–50 kcd·s·g⁻¹ per gli illuminanti a luce bianca a base di sodio [10]. Questi dati si riferiscono all'effetto luminoso, non all'emissione di calore pura.

Stabilità di Stoccaggio

I classici sali di Mg/Al-Nitrato sono più stabili in stoccaggio rispetto alle miscele a base di clorato, ma reagiscono sensibilmente all'umidità. In particolare, i sistemi Al/NaNO₃ possono diventare critici in presenza di acqua: mostrano un'esotermia a bassa temperatura tra 70 e 135 °C, che può portare a un surriscaldamento autonomo.

KNO₃ è meno igroscopico di NaNO₃ e quindi più favorevole per lo stoccaggio [4][11]. Additivi come acido borico e resina di calcio aiutano anche. Per la resina di calcio si citano 2–4 %. I test di invecchiamento a 50 °C e 65 % di umidità relativa mostrano che tali additivi mantengono stabili le prestazioni nel tempo [11].

In confronto, i composti termitici operano a temperature di reazione significativamente più elevate, ma mostrano un diverso profilo di accensione e stabilità.

2. Composti termitici

Dopo i composti a base di nitrato, qui si presenta il corrispondente termitico.

Struttura

Il termit non utilizza un sale ossidante, ma un ossido metallico come fonte di ossigeno. La miscela classica consiste in 75 % di ossido di ferro(III) e 25 % di polvere di alluminio [13][9]. In questo processo, l'alluminio riduce l'ossido di ferro. Rimangono ferro liquido e ossido di alluminio come scoria.

Per le munizioni incendiari, si utilizzano spesso pellet pressati o corpi fusi. Leganti come resine fenoliche o fluoropolimeri mantengono la forma insieme e conferiscono maggiore resistenza al composto. Oltre all'ossido di ferro, si possono utilizzare anche ossidi di rame, ossidi di molibdeno o altri ossidi metallici. In questo modo si possono modificare in modo mirato la temperatura di combustione e il comportamento della scoria.

Anche la dimensione delle particelle gioca un ruolo importante. Particelle più fini rendono il composto più reattivo e allo stesso tempo più sensibile. Particelle più grosse attenuano entrambi gli effetti.

Comportamento di accensione

Il termit classico ferro-alluminio è difficile da accendere. Il punto critico è l'alta temperatura di accensione e la bassa sensibilità a un innesco iniziale. La temperatura di autoaccensione è superiore a 999 °C [13]. Questo è significativamente più alto rispetto a molti composti a base di magnesio. Pertanto, un semplice impatto non è sufficiente.

In pratica, il termit ha quindi bisogno di un innesco iniziale. Spesso si utilizzano composti a base di Mg-nitrato o borato di potassio, poiché forniscono l'energia di accensione necessaria.

Con particelle nanoscalari, il comportamento cambia notevolmente. Al/Fe₂O₃ con ossido di ferro nanoscalare si accende già a circa 605 °C, mentre la stessa miscela con ossido di dimensioni micrometriche risponde solo a circa 615 °C [20]. La differenza diventa ancora più evidente con Al/MoO₃: il sistema con particelle da 100 nm si accende già a 458 °C, mentre la variante micro si attiva solo a 955 °C [20]. Il nanothermit si accende quindi più facilmente, ma reagisce anche in modo più sensibile a colpi, attrito e scariche elettrostatiche.

Rilascio di calore

La reazione libera circa 859 kJ/mol o 3,9 kJ/g [19][9]. La temperatura di combustione adiabatica si attesta su circa 2.862 °C per una miscela stechiometrica [2]. Poiché il thermit porta con sé l'ossigeno, continua a bruciare anche senza apporto d'aria [18].

Rispetto ai composti di nitrato di magnesio, di solito si genera meno fiamma aperta. Invece, il thermit fornisce un effetto ad alta temperatura fortemente concentrato attraverso la fusione dei metalli. Questo è esattamente ciò che rende tali composti così efficaci contro strutture in acciaio, blocchi motore o depositi di munizioni. Qui, il calore puntuale e persistente conta spesso più di una vasta fronte di fiamma.

Stabilità di stoccaggio

Il thermit macroscalare è molto stabile in condizioni di stoccaggio secco. L'ossido di ferro(III) e l'alluminio non reagiscono tra loro a temperatura ambiente, sono considerati poco sensibili a colpi e attrito e rimangono stabili se conservati asciutti per decenni [12][15][9]. Questo è un chiaro vantaggio rispetto ai sistemi a base di magnesio e nitrato, che reagiscono più fortemente all'umidità.

Con il Nanothermit è diverso. Studi su Al/Fe₂O₃-Nanothermit mostrano che l'umidità può provocare un invecchiamento significativo e la liberazione di calore diminuisce in modo misurabile. I sistemi dotati di nichel invecchiano più lentamente [14]. Come contromisura sono state sviluppate rivestimenti Nanothermit superidrofobici che riducono l'assorbimento d'acqua e la degradazione a lungo termine [16]. Nella pratica, la stabilità di stoccaggio delle miscele termitiche dipende fortemente dalla dimensione delle particelle e dal sistema di legante.

3. Miscele a base di fosforo

Struttura

Rispetto al termit, il fosforo si accende più facilmente, ma è più delicato durante lo stoccaggio. La sostanza più importante in questo gruppo è fosforo bianco (WP). Si presenta come una molecola P₄ altamente reattiva. Nella pratica, il WP viene solitamente utilizzato come riempimento sigillato in involucri metallici e distribuito finemente dopo la disassemblaggio.[27][31]

Alcuni tipi mescolano il WP anche con esametilentetramina (HMTA) per aumentare l'effetto incendiario.[25] L'accento è quindi meno posto su un'alta soglia di accensione e su temperature di picco estreme, ma più sull'autoaccensione e sul relativo impegno di stoccaggio.

Fosforo rosso (RP) gioca solo un ruolo minore. Si trova più comunemente in miscele compresse o rivestimenti, insieme a ossidanti e leganti.[32] Il RP si accende solo a circa 260 °C e ha quindi bisogno di un innesco iniziale caldo. In uso, quindi, reagisce meno spontaneamente rispetto al WP, ma è decisamente meno delicato durante lo stoccaggio.

Comportamento di accensione

Il WP è piroforico. Dopo il rilascio, può quindi bruciare senza un innesco separato. In aria umida, l'autoaccensione avviene a 30–34 °C, in aria secca a 35–46 °C.[33][24][26] Questo rende le munizioni WP affidabili in uso, ma al contempo critiche per la sicurezza.

Rilascio di calore

La combustione avviene principalmente secondo P₄ + 5 O₂ → P₄O₁₀ e raggiunge temperature di fiamma superiori a 1.300 °C.[23][30] Questo è sufficiente per accendere in modo sicuro tessuti, combustibili e legno. Allo stesso tempo, si formano dense nuvole di fumo bianco di ossidi di fosforo che reagiscono con l'umidità dell'aria per formare acidi fosforici.[27][30]

Un punto delicato rimane l'attività residua. I residui carbonizzati possono contenere fino al 15 % di WP attivo e possono riaccendersi anche settimane dopo l'uso, se si rompono o tornano a contatto con l'aria.[28]

Stabilità di stoccaggio

In presenza di aria, il WP è poco stabile per lo stoccaggio. Ossida lentamente, può formare acidi fosforici e quindi attaccare le custodie metalliche. Già a temperature intorno ai 30 °C, lo stoccaggio diventa critico. A ciò si aggiunge il basso punto di fusione di soli 44,1 °C.[23][21][26][29]

È quindi comune stoccare sotto acqua o inerte, con controlli regolari per la corrosione e le perdite.[21][26][28] Fosforo rosso è significativamente più stabile, ma richiede comunque stoccaggio secco e fresco e protezione dalla formazione di polvere.[32] Rispetto ai sistemi termitici, il carico di stoccaggio per i sistemi a base di fosforo rimane quindi complessivamente più elevato.

4. Sistemi a base di idruri metallici

Dopo il termite e il fosforo, ora si parla di sistemi progettati per prestazioni luminose molto elevate, che possono però essere delicati durante lo stoccaggio.

Struttura

I propellenti a base di idruro metallico utilizzano composti come Titanhydrid (TiH₂), Zirkoniumhydrid (ZrH₂) o Magnesiumhydrid (MgH₂) come combustibile. A questi si aggiungono forti ossidanti come Kaliumperchlorat (KClO₄), Kaliumchlorat (KClO₃), Bariumnitrat (Ba(NO₃)₂) o Strontiumnitrat (Sr(NO₃)₂).[34][36][38][42]

Rispetto ai propellenti metallici classici, la percentuale di combustibile può qui salire fino a 70–80 % in peso. Questo può aumentare l'efficienza luminosa. La ragione è piuttosto semplice: l'idrogeno legato nell'idruro viene rilasciato durante la combustione e stimola ulteriormente l'ossidazione.[34][39]

Comportamento di accensione

Gli idruri metallici di solito si accendono più facilmente e a temperature più basse rispetto ai semplici polveri metalliche.[34][36][39] Questo fa una differenza significativa nella pratica.

Il magnesio idrato con KClO₄ si accende a circa 480 °C. Sono circa 200 °C in meno rispetto al magnesio non idratato. Per TiH₂, la temperatura di accensione con KClO₃ è di circa 472 °C, con Ba(NO₃)₂ è di circa 570 °C.[36]

Anche con gli additivi di boro si osserva lo stesso effetto. Idruro come LiH, TiH₂ e ZrH₂ riducono chiaramente il ritardo di accensione. In uno studio, LiH lo ha abbassato di circa 34 % – da circa 132 ms a 87 ms.[39]

Cessione di calore

I composti di idruro metallico raggiungono generalmente temperature di fiamma leggermente inferiori rispetto ai combustibili metallici puri. Tuttavia, forniscono spesso più luce e una fiamma più intensa.[43][38] Proprio questo li rende così interessanti per le applicazioni di illuminazione.

ZrH₂ produce durante la combustione una luce molto brillante e bianca – la cosiddetta luce zirconio. Per questo motivo viene utilizzato in dispositivi di illuminazione e in cariche incendiari militari.[35] Una miscela brevettata di MgH₂/Sr(NO₃)₂ mostra velocità di combustione inferiori con una resa luminosa superiore. Questo si adatta bene a cariche luminose e munizioni traccianti.[38]

Anche nel campo dei propellenti solidi emerge il tema: AlH₃ può aumentare l'impulso specifico di circa 20 s.[37]

Stabilità di stoccaggio

Il problema è chiaramente la stabilità di stoccaggio. Molti idruri metallici sono sensibili all'umidità e possono essere autoaccendibili.[40][41][42] Quindi si ottiene molta potenza, ma si corre anche un rischio maggiore.

Particolarmente critico è l'idruro di alluminio (AlH₃). È considerato instabile, si decompone sotto l'influenza dell'umidità e reagisce pericolosamente con l'acqua.[42] ZrH₂ non è autoaccendibile, ma è classificato come solido infiammabile (Categoria 1). In caso di contatto con l'acqua possono generarsi gas infiammabili, e gli incendi da idruro non devono essere spenti con acqua.[35][40]

Adatti invece sono:

A questo si aggiunge un ulteriore problema: gli incendi industriali mostrano che gli incendi da idruri possono riaccendersi dopo un apparente spegnimento.[40] Pertanto, la conservazione in ambienti asciutti, la manipolazione antistatica e l'imballaggio ermetico sono obbligatori.[40][41][42]

Così inizia il passaggio ai sistemi nano e ibridi privi di perchiorato, in cui reattività e stabilità vengono valutate in modo ancora più attento.

5. Sistemi Nano e Ibridi Privati di Perchlorato

Struttura

Qui non si tratta più solo della questione di quale ossidante venga utilizzato. Ora l'attenzione è rivolta alla dimensione delle particelle, alla reazione superficiale e al modo in cui è composta la miscela. I sistemi nano e ibridi privi di perchiorato sostituiscono il perclorato di potassio con nitrati, periodati o ossidi metallici. Le nanoparticelle con dimensioni inferiori a 100 nm aumentano notevolmente la superficie attiva e quindi anche la reattività. Proprio qui si trova il conflitto di obiettivi: maggiore prestazione da un lato, stabilità di stoccaggio più difficile dall'altro.

I sistemi tipici si basano su nanoparticelle di alluminio e ossidi metallici come CuO, Fe₂O₃, MoO₃ o WO₃. Spesso vengono utilizzati anche fluoropolimeri come PTFE o Viton e leganti organici. Tali miscele sono anche chiamate compositi intermolecolari metastabili (MIC) o Superthermite.[50][47] Le formulazioni ibride combinano reazioni termitiche con componenti che liberano gas o fluoropolimeri, per controllare in modo mirato la temperatura di accensione e la dinamica della fiamma.[51]

Comportamento di accensione

Strutture nanoscalari riducono sensibilmente il tempo di ritardo di accensione. Con l'accensione laser si possono raggiungere meno di 15 ms, e un rapporto Al/Ossido di circa 1,2 è considerato favorevole.[44] Con i nanothermiti modificati con ossido di grafene, la temperatura di accensione è scesa da circa 545 °C a 509 °C. Allo stesso tempo, il calore di combustione è aumentato di circa il 200 %.[48]

Lo svantaggio è evidente: l'alta reattività rende questi composti anche più suscettibili a frizione, urti e scariche elettrostatiche.[45][52] I nanocomposti Al/WO₃ mostrano, dopo il passaggio da particelle micro a nanoparticelle, una sensibilità all'attrito notevolmente più alta e una velocità di combustione molte volte superiore.[52]

Rilascio di calore

Maggiore reattività significa soprattutto: combustione più rapida. L'energia totale non aumenta automaticamente. I termiti nanoscalari reagiscono in modo più completo e in tempi più brevi, il che porta a un forte impulso termico. I sistemi ibridi possono essere sintonizzati in modo da fornire o un breve picco di impulso o un rilascio di calore più uniforme.

Gli ossidanti privi di cloro riducono significativamente i residui e le emissioni di HCl. Con TNEF/HTPB si attestano vicino allo 0 % invece che oltre il 15 % come con AP/HTPB.[1][49]

Stabilità di stoccaggio

La stabilità di stoccaggio rimane il collo di bottiglia. La grande superficie aiuta nelle prestazioni, ma accelera anche l'ossidazione, l'assorbimento di umidità e l'agglomerazione.[45] Nei test di invecchiamento accelerato a 70 °C per 87 giorni, le temperature di accensione sono rimaste stabili e non sono stati trovati prodotti di decomposizione.[46]

Alla fine, molto dipende da aspetti molto pratici: imballaggio pulito, esclusione costante dell'umidità e tolleranze di produzione strette nella distribuzione delle dimensioni delle particelle.

Queste differenze forniscono la base per il successivo confronto tecnico.

Confronto tecnico: comportamento di accensione, rilascio di calore e stabilità di stoccaggio

Confronto dei pyrosätze: accensione, calore e stabilità di stoccaggio

Confronto dei pyrosätze: accensione, calore & stabilità di stoccaggio

Le cinque famiglie di sostanze si differenziano per accensione, rilascio di calore e stoccaggio in modo talvolta molto evidente. Proprio questo confronto chiarisce rapidamente perché alcuni sistemi possono essere utilizzati facilmente nella pratica, mentre altri sono molto più delicati.

Comportamento di accensione

Il fosforo bianco si accende per primo, il termite per ultimo. Gli idruri metallici si collocano nel mezzo.

In altre parole: la soglia di accensione aumenta chiaramente dal fosforo agli idruri e ai nitrati fino al termite. Questa è una grande differenza, poiché una bassa temperatura di accensione facilita l'inizio della reazione, ma spesso rende la gestione molto più delicata.

Famiglia di sostanze Temperatura di accensione (circa) Sensibilità (attrito/impatto) Fonte di accensione tipica
Mg/Al-Nitratsätze circa 600 °C; sensibile all'umidità [56][5] medio-alta Innesco, fiamma, particelle calde
Sätze termitici 600–900 °C [55][8] bassa Booster, catena di accensione
Sätze a base di fosforo 30–40 °C [53][26][23] bassa; accensione principalmente tramite contatto con calore/aria Calore, contatto con l'aria
Sätze di idruri metallici circa 270 °C (ZrH₂) [58] medio-alta Innesco, attrito
Sätze nano e ibridi circa 330 °C [8] alta Iniziatore, catena di accensione

Ma non è solo quando una sostanza si attiva a essere decisivo. È altrettanto importante quanto intensamente il calore viene rilasciato e quanto a lungo dura la reazione.

Rilascio di calore

I composti termitici forniscono le temperature di picco più elevate e concentrano fortemente l'energia su una piccola area. [8] Questo li rende interessanti dove è richiesta un'azione puntuale e molto calda.

I composti di magnalio e nitrato di bario raggiungono temperature di fiamma superiori a 1.500 °C e producono una luce bianca intensa. [1][57] Il fosforo bianco si colloca chiaramente sotto con 800–1.300 °C, ma brucia più a lungo e in modo più diffuso. [27][23]

Famiglia di sostanze Temperatura di picco (circa) Energia rilasciata Comportamento di combustione
Composti di Mg/Al-nitrato >1.500 °C [1][57] ~1.200 J/g [54] luminoso, veloce, potente in luce
Composti termitici 2.200–3.000 °C [8] alto, per volume locale, formante scorie
Composti a base di fosforo 800–1.300 °C [27][23] medio duraturo, diffuso
Composti di idruri metallici inferiore ai sistemi metallici classici [43] significativo moderato, rilasciando idrogeno
Composti nano e ibridi comparabile con il termit [8] fino a ~9–10 kJ/g [8] pulsazione veloce, alta densità energetica

Qui si manifesta un modello noto: Maggiore prestazione significa spesso anche requisiti più severi per lo stoccaggio e la manipolazione.

Stabilità di stoccaggio

I set termitici sono i più stabili. I set a base di fosforo e idruri metallici sono i più sensibili. Pertanto, la stabilità di stoccaggio diventa uno dei punti più importanti per l'utilizzabilità pratica.

Famiglia di sostanze Sensibilità all'umidità Meccanismo principale di invecchiamento Stabilità di stoccaggio
Set di nitrati di Mg/Al alta Migrazione dell'ossidante, Esotermico a bassa temperatura [5] media
Set termitici bassa Aggruppamento, Degradazione del legante [8] alta
Set a base di fosforo molto alta Ossidazione superficiale, Formazione di acidi [53][22] molto bassa
Set di idruri metallici molto alta Idrolisi, Disidratazione [43] bassa
Set nano e ibridi alta Sinterizzazione, Perdita di nanostruttura [8] media (dipendente dal legante)

Proprio queste differenze tecniche influenzano anche la classificazione legale e pratica.

Legge, rilevanza pratica e vantaggi e svantaggi

Dal punto di vista tecnico, questi gruppi di sostanze si differenziano chiaramente l'uno dall'altro. Tuttavia, nel settore civile, in Germania, ciò ha scarso rilievo legale, poiché la situazione è chiara: le munizioni incendiari sono vietate. Le munizioni a base di fosforo e termitiche sono inoltre registrate ai sensi del n. 50 della lista delle armi da guerra.[3][61][63][65] Per cacciatori e tiratori sportivi non ci sono percorsi speciali. Il possesso, il commercio o l'importazione possono essere puniti con pene detentive fino a cinque anni.[3]

La Waffengesetz (WaffG) distingue tra munizioni pirotecniche ammissibili da un lato e munizioni incendiarie e traccianti dall'altro. Le munizioni pirotecniche possono essere consentite se servono come munizioni di segnale o per scopi di sicurezza simili. Le munizioni incendiarie e traccianti, invece, sono considerate – a meno che non siano già classificate come armi da guerra – munizioni vietate.[17][62][64]

Anche per i nuovi set pirotecnici non c'è margine di manovra basato sul sentimento. Prima della commercializzazione è necessaria un'approvazione BAM. A questo si aggiungono le normative vigenti per le merci pericolose e la loro etichettatura.[59][60][68][69]

Per le munizioni da caccia e da sport legali, alla fine conta soprattutto l'approvazione. Le munizioni incendiarie non appartengono al settore civile.[63][66][67][70] Chi cerca munizioni da caccia o da sport approvate trova su Gunfinder un mercato per munizioni conformi, ottiche e attrezzature.

In pratica, quindi, sono importanti soprattutto tre punti: Approvazione, stoccaggio e rischio di sicurezza. Perché sulla carta un set può sembrare interessante. Nella vita quotidiana, però, contano le domande: È consentito? Può essere stoccato in sicurezza? E cosa succede se entrano in gioco umidità, calore o un errore di accensione?

Famiglia di sostanze Vantaggi Svantaggi Principali rischi Stato giuridico in Germania
Mg/Al-Nitratsätze Accensione affidabile, alta resa luminosa Sensibile all'umidità, rischio di corrosione Combustioni intense, trasmissione del fuoco Divieto di munizioni incendiarie; possibile come munizione pirotecnica orientata al segnale con approvazione BAM [17][60]
Thermitische Sätze Temperature estremamente elevate, bassa sensibilità agli urti Difficile da accendere, effetto incendiario incontrollabile Estrema calore locale, difficile da estinguere Arma da guerra secondo KWKG; vietato per i privati [3]
Phosphorbasierte Sätze Autoaccendenti, lunga durata di combustione Altamente tossici, estremamente difficili da maneggiare Accensione spontanea, tossicità, danni ambientali Arma da guerra secondo KWKG; vietato per i privati [3]
Metallhydrid-Sätze Alta densità energetica, profilo di accensione adattabile Reattivi all'acqua, stoccaggio instabile Reazioni con l'umidità, rilascio incontrollato Utilizzo pirotecnico civile consentito solo; vietato come munizione incendiaria.
Nano- und Hybridsätze Privo di perclorato, alta densità energetica Maggiore sensibilità, valutazione della sicurezza complessa Rischi dei nanomateriali, approvazione complessa Come munizione di segnale solo con approvazione BAM; vietato come munizione incendiaria.

Conclusione

I nuovi set pirotecnici possono essere superiori ai classici sistemi di nitrato di magnesio/alluminio in alcuni aspetti – ma non in generale. In particolare, i sistemi nano e ibridi privi di perclorato sembrano promettenti, poiché riducono i residui e possono essere controllati meglio durante l'accensione.

D'altra parte ci sono il termite e gli idruri: massima energia, ma meno controllo. Il termite raggiunge la temperatura di picco più alta, ma dopo l'accensione è quasi impossibile da controllare. I set di idruri metallici rimangono potenti, ma reagiscono sensibilmente all'umidità. Nuovo non significa automaticamente più sicuro.

Per la stabilità di stoccaggio non conta solo la reattività. Leganti, dimensione delle particelle e contaminazione giocano spesso un ruolo maggiore. Proprio qui si trova il collo di bottiglia: Non è la massima prestazione a fissare il limite, ma la stabilità.

Nella costruzione, nell'accensione, nel rilascio di calore e nella stabilità di stoccaggio si presenta sempre lo stesso schema: Maggiore reattività porta a maggiori prestazioni - ma anche a maggiori rischi.

Dal punto di vista tecnico ci sono differenze chiare, dal punto di vista legale no: Le munizioni incendiarie rimangono vietate per le persone civili; i set di fosforo e termite rientrano inoltre nella legge sulle armi da guerra. Pertanto, il testo rimane un confronto di materiali, non una guida.[3][17]

FAQs

Perché alcuni pyrosatze si accendono molto più facilmente di altri?

Principalmente a causa della loro composizione chimica e struttura fisica. Sostanze come il Magnesio si accendono particolarmente facilmente.

Le miscele con particelle metalliche fini reagiscono spesso in modo più sensibile all'attrito, all'impatto o alla scarica elettrostatica. Anche l'agente ossidante gioca un ruolo importante: i clorati reagiscono spesso in modo forte, il perclorato di potassio è termicamente più stabile.

Quale gruppo di sostanze è il più rischioso durante lo stoccaggio?

Nello stoccaggio di munizioni incendiarie, le miscele contenenti magnesio sono considerate particolarmente rischiose. Il magnesio rende tali sostanze più suscettibili all'umidità. Questo può degradare la miscela o, nel peggiore dei casi, provocare un'accensione indesiderata.

Critiche sono anche le miscele con particelle metalliche fini. A causa della loro alta conduttività, il rischio di cariche statiche aumenta notevolmente. Per questo motivo sono necessari contenitori ermeticamente chiusi, bassa umidità e protezione dalle scariche elettrostatiche.

Perché i nano e gli ibridi sono così delicati nonostante i loro vantaggi?

I nano e gli ibridi sono così delicati perché la loro miscela è estremamente reattiva. Anche solo l'attrito, l'impatto, il calore o le scariche elettrostatiche possono innescare una reazione.

Diventa particolarmente critico con particelle metalliche conduttive finemente disperse in combinazione con agenti ossidanti altamente reattivi. Proprio questa combinazione di sostanze rende i set vulnerabili. Se maneggiati o stoccati in modo errato, ciò può rapidamente portare a degradazione o addirittura a un'accensione indesiderata.

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