Magnesium / Teflon / Viton

Magnesium / Teflon / Viton (også MTV eller MagTef ) er en pyroteknisk forbindelse, der hovedsagelig bruges i militære lokkefugle . Det er en blanding af magnesium , teflon og viton . Teflon ( polytetrafluorethylen , ) og Viton ( vinylidenfluorid - Hexafluorisopropen - copolymer , ) er varemærker tilhørende firmaet DuPont . ${\ displaystyle (C _ {\ mathrm {2}} F _ {\ mathrm {4}}) _ {\ mathrm {n}}}$${\ displaystyle (CH _ {\ mathrm {2}} CF _ {\ mathrm {2}}) _ {\ mathrm {n}} (CF (CF _ {\ mathrm {3}}) CF _ {\ mathrm {2}}) _ {\ mathrm {n}}}$

historie

Pyrotekniske sæt baseret på magnesium / Teflon / Viton, også kendt som MTV-sæt, er blevet brugt i infrarød lokkemad ammunition siden 1950'erne . Udtrykket "MTV flare " , som især anvendes i engelsksproget litteratur, for pyrotekniske lokkefugle baseret på MTV er afledt af akronymet MTV . En anden dagligdags formulering for MTV er “MagTef” i tyske og engelsktalende lande.

Udtrykket pyrolant bruges også om en pyroteknisk ladning, der hovedsagelig genererer varme .

kemi

Mens konventionelle, visuelle pyrotekniske blusser , f.eks. B. natriumnitrat , indeholdt som et oxidationsmiddel , fungerer polytetrafluorethylen , som en fluorkilde i MTV-sæt . Den meget høje reaktionsentalpien , i omsætningen af magnesium med PTFE er baseret på dannelsen af magnesiumfluorid , der har en meget høj negativ standard enthalpi med ( ): ${\ displaystyle NaNO _ {\ mathrm {3}}}$${\ displaystyle (C _ {\ mathrm {2}} F _ {\ mathrm {4}}) _ {\ mathrm {n}}}$${\ displaystyle \ Delta _ {\ mathrm {R}} H}$${\ displaystyle \ Delta _ {\ mathrm {f}} H ^ {o} = - 1124kJmol ^ {- 1}}$

${\ displaystyle 2nMg + (C _ {\ mathrm {2}} F _ {\ mathrm {4}}) _ {\ mathrm {n}} \ longrightarrow 2nMgF _ {\ mathrm {2 (s)}} + 2nC, \ Delta _ { \ mathrm {R}} H = -1438kJmol ^ {- 1}}$ (1)

Da der produceres meget sod, og der frigøres meget varme ved afbrænding af MTV, kan MTVs forbrændingsflamme beskrives som en grå krop med høje emissioner .

Afhængigt af støkiometrien , dvs. forholdet mellem substansmængderne af de anvendte stoffer, viser MTV forskellige forbrændingshastigheder og leverer også forskellige reaktionsprodukter. Med et konstant Viton®-indhold øges forbrændingshastigheden med stigende magnesiumindhold. Imidlertid bestemmes forbrændingshastigheden af ​​MTV, ligesom for andre metalliserede pyrotekniske sammensætninger, stort set af den specifikke overflade, dvs. kornstørrelsen og formen af ​​magnesium. Grundlæggende giver et magnesiumpulver med et højt specifikt overfladeareal en højere forbrændingshastighed. De vigtigste reaktionsprodukter til MTV inkluderer 30-65% magnesiumfluorid , carbon black og gasformigt magnesium.

Magnesiumrige sammensætninger med en andel på 55-65% magnesium anvendes til lokkefugle. I disse sammensætninger reagerer kun en del af det anvendte magnesium med PTFE. Hovedparten fordampes og reagerer med det atmosfæriske ilt ligesom carbonet i henhold til den følgende reaktionssekvens.

${\ displaystyle mMg + (C _ {\ mathrm {2}} F _ {\ mathrm {4}}) _ {\ mathrm {n}} \ longrightarrow 2nMgF _ {\ mathrm {2 (s)}} + (m-2n) Mg_ {\ mathrm {(g)}} + 2nC, m \ geq 2n}$ (2)

${\ displaystyle (m-2n) Mg _ {\ mathrm {(g)}} + 2nC \ longrightarrow (m-2n) MgO _ {\ mathrm {(s)}} + 2nCO _ {\ mathrm {2}}}$(3)

sikkerhed

Pyrotekniske sætninger baseret på magnesium / polytetrafluorethylen med et indhold af 25-90% magnesium er eksplosive stoffer ifølge stålbøsning test ifølge afsnit II og faldhammeren test ifølge sektion III tillæg III til SprengG . På grund af deres følsomhed og deres reaktionsadfærd klassificeres disse stoffer under nummer 1.1.2 i BGV B5. Citat: Sætninger fra denne gruppe eksploderer i ringe grad, når de dæmpes op (inklusive selvdæmning ). Deres forbrændingshastighed er stærkt afhængig af massen. Disse sætninger er mekanisk eller termisk meget følsomme. MTV-sæt er også ekstremt følsomme over for elektrostatisk afladning , hvorfor det er nødvendigt at træffe foranstaltninger mod statisk opladning under deres fremstilling og behandling.

Decoy applikationer

På grund af den høje forbrændingstemperatur på MTV på 2000 K og den høje emissivitet af carbon dannet som et mellemprodukt, er MTV-flammer meget gode infrarøde emittere. Af denne grund kan fly og helikoptere effektivt bruge MTV-blusser mod jord-til-luft- og luft-til-luft- missiler fra 1. og 2. generation, f.eks. B. Forsvar AIM-9 Sidewinder , AIM-9-A. Af samme grund blev MTV og dets præstationer kun offentliggjort sporadisk indtil begyndelsen af ​​1980'erne. Det var først i 1997, at det underliggende amerikanske patent, US 5 679 921, indgivelsesår: 1958, som tidligere var blevet klassificeret som hemmeligt, blev frigivet og offentliggjort af den amerikanske regering. På trods af den i mellemtiden stærke verdensomspændende distribution af missiler med søgere, der kan overvinde MTV-baserede lokkefugle, er MTV-blusser stadig en del af standardbelastningen af ​​modforanstaltninger. Sammen med lokalt matchede lokkefugle hjælper de som en del af den såkaldte "cocktailløsning" med at forsvare sig mod uidentificerede trusler.

litteratur

• E.-C. Koch: Metal-fluorcarbonbaserede energiske materialer , Wiley-VCH, 2012 , 360 sider. doi : 10.1002 / 9783527644186

Individuelle beviser

1. ↑ E.-C. Koch, A. Dochnahl: IR Emission Behavior of Magnesium / Teflon / Viton (MTV) Compositions. I: Prop., Expl., Pyrotech. 25 2000 , 37. doi : 10.1002 / (SICI) 1521-4087 (200001) 25: 1 <37 :: AID-PREP37> 3.0.CO; 2- #
2. ↑ Ernst-Christian Koch : Metal-fluorcarbon-pyrolanter: III. Udvikling og anvendelse af magnesium / teflon / viton (MTV). I: Drivmidler, sprængstoffer, pyroteknik. 27, s. 262, doi : 10.1002 / 1521-4087 (200211) 27: 5 <262 :: AID-PREP262> 3.0.CO; 2-8 .
3. ↑ Ernst-Christian Koch: Metal-Fluorcarbon-Pyrolants IV: Termokemisk og forbrændingsadfærd af magnesium / teflon / Viton (MTV). I: Drivmidler, sprængstoffer, pyroteknik. 27, s. 340, doi : 10.1002 / prep.200290004 .
4. ↑ BGV B5 (VBG 55a) Sprængstoffer - Generel regulering, Jedermann-Verlag, 69021 Heidelberg, 2001.
5. ^ V. Weiser, E. Roth, E.-C. Koch, Investigation of Magnesium-Fluorohydrocarbon Flames using Emission Spectroscopy, 37. International Annual Conference of ICT , 27.-30. Juni 2006 , Karlsruhe s.161 .
6. ^ GT Hahn, PG Rivette, RG Weldon: US patent 5.679.921 (1997), USA som repræsenteret af flådens sekretær.
7. ^ SI Erwin: "Smart" blusser designes til at besejre varmesøgende missiler , National Defense Magazine , december 2003 , 88 , 14.