[0001] La présente invention concerne la génération pyrotechnique de gaz, notamment pour
gonfler des coussins de protection utilisés dans les systèmes de protection des occupants
d'un véhicule automobile. L'invention concerne plus particulièrement des compositions
pyrotechniques générant à des températures acceptables pour la sécurité automobile
des gaz propres, dits "froids", riches en azote et non toxiques.
[0002] Pour différents besoins pyrotechniques et notamment pour assurer un gonflement correct
des coussins de protection, les générateurs pyrotechniques de gaz doivent fournir
en des temps extrêmement courts, de l'ordre de trente millisecondes, des gaz propres
c'est-à-dire exempts de particules solides susceptibles de constituer des points chauds
pouvant endommager la paroi du coussin, et non toxiques c'est-à-dire à faible teneurs
en oxydes d'azote, en oxydes de carbone et en produits chlorés.
[0003] Diverses familles de compositions ont été développées dans ce but. L'une de ces familles
concerne les compositions "composites" constituées fondamentalement par un liant organique
et par une charge oxydante comme notamment le perchlorate d'ammonium. Ces compositions
sont très intéressantes car elles présentent une bonne vitesse de combustion et une
excellente stabilité au vieillissement.
[0004] Il a ainsi été proposé dans le brevet n°FR 2 137 619 ou dans son correspondant n°US
3,723,205 des compositions dont le liant est un chlorure de polyvinyle et dont la
charge oxydante est un perchlorate d'ammonium en présence de nitrate de sodium comme
capteur interne de chlore. Néanmoins l'emploi d'un liant chloré en présence de charges
énergétiques est d'une mise en oeuvre délicate, notamment au plan de la sécurité et
de la non toxicité des gaz générés.
[0005] Il a également été proposé des compositions à base de perchlorate d'ammonium et de
nitrate de sodium mélangés à des composés nitrés comme des azotures ou des nitrures
métalliques. Des compositions de ce type sont par exemple décrites dans le brevet
US 3,814,694. Cependant, du fait de la présence d'azotures les rendant très toxiques
en fonctionnement, ces compositions sont peu recommandées.
[0006] Le brevet US 4,909,549 décrit des compositions constituées par un mélange de perchlorate
d'ammonium et de nitrate de sodium associé à un composé azoté du triazole ou du tétrazole.
De telles compositions générent bien des gaz propres, riches en azote, mais ces gaz
sont relativement toxiques et doivent être dilués avec l'air pour pouvoir être utilisés
en sécurité automobile.
[0007] Il a aussi été proposé des compositions constituées par un liant silicone et par
un mélange de perchlorate d'ammonium et de nitrate de sodium. De telles compositions
décrites par exemple dans le brevet n°FR 2 728 562 ou dans son correspondant américain
n°US 5,610,444, génèrent bien des gaz propres, riches en azote et non toxiques mais
présentent l'inconvénient de brûler à des températures très élevées.
[0008] Il est connu également par la demande de brevet n°US 6,190,474 une composition pyrotechnique
génératrice de gaz brûlant à des températures relativement faibles comprises entre
2000 et 2200 K, comportant notamment une charge réductrice constituée par la nitroguanidine
et un agent oxydant composé par exemple, d'un nitrate alcalin ou alcalino-terreux
ou d'un oxyde métallique ou d'un mélange des deux. Cette composition comporte par
exemple de 20 à 80% en masse de nitroguanidine et de 80 à 20% en masse d'agent oxydant.
Ce type de composition génère des gaz à des températures inférieures à 2200 K, ce
qui constitue un avantage pour une utilisation en sécurité automobile. Toutefois,
les vitesses de combustion de ces compositions demeurent trop faibles pour pouvoir
être utilisées efficacement dans des générateurs de gaz destinés à la sécurité automobile.
[0009] Le brevet n°FR 2 772 370 ou son correspondant américain n°US 6,533,878 décrit une
composition générant des gaz propres et non toxiques, à des températures acceptables
pour la sécurité automobile, c'est-à-dire inférieures à 2200 K. Cette composition
comporte plus particulièrement un liant réducteur réticulé et une charge oxydante
principale constituée d'un mélange de perchlorate d'ammonium associé à un capteur
de chlore choisi dans le groupe constitué par le nitrate de sodium, le carbonate de
potassium et le carbonate de lithium. Cette composition comporte également des additifs
contenant au moins un composé du cuivre comme l'oxyde de cuivre et un composé organique
azoté comme par exemple la nitroguanidine ou le nitrate de guanidinium. Cette composition
brûle à des vitesses de combustion et à des températures tout à fait adaptées à une
utilisation en sécurité automobile.
[0010] Cette demande de brevet décrit certaines compositions dans lesquelles le perchlorate
d'ammonium est largement majoritaire. Or, même s'il est vrai que le perchlorate d'ammonium
est très oxydant et présente un très bon rendement gazeux, il accroît la température
de combustion de la composition et contribue à augmenter fortement la création de
produits à base de chlore comme le chlorure d'hydrogène, ces produits formant des
gouttelettes et des particules difficiles à filtrer et sources de fumées abondantes.
Or, la formation de fumées est un phénomène qu'il est nécessaire de limiter au maximum.
[0011] Il est connu également par la demande de brevet n°DE 298 21 541 (correspondant n°EP
1 006 096) une composition génératrice de gaz comportant 20 à 60% d'un combustible
et 40 à 80% d'un mélange oxydant. Le combustible comporte au moins 95% d'un composé
organique azoté (nitrate de guanidine), tandis que le mélange oxydant comporte de
20 à 80% d'un oxyde métallique, 0 à 50% de nitrate basique de cuivre, de 1 à 15% d'un
chlorate métallique ou de perchlorate d'ammonium et de 1 à 15% d'un nitrate alcalin
ou alcalino-terreux. Cette composition présente un taux de perchlorate d'ammonium
faible ce qui permet de limiter la formation de fumées et la production de chlorure
d'hydrogène (HCl). Cependant, le perchlorate d'ammonium permet notamment de conférer
à la composition un bon rendement gazeux, une vitesse de combustion plutôt élevée
et une bonne allumabilité. De plus, en réglant la granulométrie des du perchlorate
d'ammonium, il est possible de régler la balistique de la composition. L'utilisation
à faible taux du perchlorate d'ammonium dans la composition décrite dans la demande
n°DE 298 21 541 ne permet pas de profiter pleinement de ces avantages. Enfin, cette
composition qui est basée sur l'emploi majoritaire d'oxydes métalliques ne peut être
mise en oeuvre que par pastillage. Le faible taux de perchlorate d'ammonium, qui présente
une balance en oxygène élevée, n'autorise pas l'utilisation d'un liant en très grande
quantité et donc ne permet pas la mise en oeuvre par extrusion.
[0012] Dans la demande n°EP 1 130 008 (correspondant n°US 6,592,778) est décrite une composition
génératrice de gaz comportant 45% de nitrate de guanidine, 13% d'oxyde de cuivre,
25% de nitrate basique de cuivre, 4% de perchlorate d'ammonium, 3% de nitrate de sodium,
10% d'oxyde de fer et 24% d'une solution à 2% d'hydroxyéthylcellulose. L'hydroxyéthylcellulose
est utilisé comme agent épaississant de la composition. Comme dans la demande n°DE
298 21 541, la composition décrite dans cette demande n°EP 1 130 008 présente un faible
taux de perchlorate d'ammonium. Cette composition présente donc les mêmes inconvénients
que celle décrite précédemment. Cependant, ce document décrit un procédé permettant
une production par extrusion par l'utilisation d'un agent épaississant.
[0013] Le but de l'invention est donc de proposer une composition pyrotechnique générant
des gaz propres, non toxiques, à des températures faibles inférieures à 2200K, ayant
un intérêt balistique, garantissant un bon rendement gazeux et une bonne allumabilité
et créant peu de fumées et peu de chlorure d'hydrogène.
[0014] Ce but est atteint par une composition pyrotechnique génératrice de gaz, cette composition
étant caractérisée en ce qu'elle comporte une première charge oxydante constituée
par du perchlorate d'ammonium présent à une teneur pondérale comprise entre 15 et
30% du poids total de la composition, et une seconde charge oxydante constituée d'un
oxyde métallique choisi dans le groupe constitué par l'oxyde de cuivre, l'oxyde de
manganèse et un mélange de ces deux composés, le rapport pondéral première charge
oxydante/seconde charge oxydante étant inférieur à 1, ladite composition comprenant
également une charge réductrice sous la forme d'un composé organique azoté choisi
dans le groupe constitué par la nitroguanidine, le nitrate de guanidinium, l'oxamide,
le dicyandiamide et les cyanamides métalliques.
[0015] Selon l'invention, la teneur pondérale de la première charge oxydante, c'est-à-dire
de perchlorate d'ammonium, est comprise entre 15 et 30% du poids total de la composition.
Le perchlorate d'ammonium est un oxydant très fort et présente un très bon rendement
gazeux. Son caractère fortement oxydant permet notamment d'accroître la proportion
de charge réductrice et donc par exemple de nitrate de guanidinium dans la composition,
ce dernier ayant lui aussi un très bon rendement gazeux. La présence du perchlorate
d'ammonium dans la composition permet d'obtenir une vitesse de combustion de la composition
élevée. La vitesse de combustion est réglable par la granulométrie du perchlorate
d'ammonium présent dans le composé pyrotechnique à brûler. La vitesse de combustion
peut également être réglée par l'emploi de catalyseurs de combustion de la composition.
Le fait de disposer d'une composition dont la vitesse de combustion est de par la
nature de ses constituants très forte, présente un certain avantage. En effet, en
sécurité automobile, la quasi-totalité de la composition pyrotechnique doit avoir
brûlé, sous une pression de l'ordre de 200 MPa, en 30 à 40 millisecondes pour une
utilisation dans un airbag passager ou conducteur ou en 10 millisecondes pour une
utilisation dans un airbag latéral. Ces temps de combustion constituent un impératif
à respecter dans une composition destinée à la sécurité automobile. La durée de combustion
étant directement le quotient de l'épaisseur à brûler sur la vitesse de combustion,
l'on voit tout de suite que si la vitesse de combustion de la composition est importante,
il sera possible de réaliser des blocs monolithiques plus épais donc éventuellement
extrudables ou des pastilles plus épaisses donc plus simples à fabriquer tout en conservant
des durées de combustion faibles. Selon l'invention, l'utilisation du perchlorate
d'ammonium, conférant à la composition une vitesse de combustion élevée, permet également
de s'affranchir des variations d'épaisseurs pouvant apparaître sur le composé à brûler
lors de sa fabrication et donc d'éviter des écarts de fonctionnement liés à ces variations
lors de la combustion du composé.
[0016] De plus, lorsque le produit pyrotechnique obtenu brûle en couches parallèles, la
vitesse de combustion V
c répond à la loi suivante : V
c = a*p
n dans laquelle a est une constante et n l'exposant de pression. La combustion d'un
composé pyrotechnique est avant tout une réaction chimique, elle est donc dépendante
de la température. Or, l'utilisation du perchlorate d'ammonium permet de baisser l'exposant
de pression, ce qui rend la composition moins dépendante de la pression et donc moins
dépendante de la température. Selon l'invention, l'exposant de pression est particulièrement
faible, largement inférieur à 0,7, ce qui permet de pouvoir faire fonctionner le composé
pyrotechnique à des températures comprises entre -35°C et 85°C. La composition selon
l'invention pourra donc être utilisée dans un véhicule automobile.
[0017] La composition selon l'invention ne comporte pas forcément de liant. Toutefois, pour
conférer une bonne tenue mécanique aux composés pyrotechniques finaux obtenus comme
des pastilles, des disques ou des blocs monolithiques, un liant peut être ajouté dans
la composition.
[0018] Il est connu que dans le domaine de la sécurité automobile, les compositions doivent
disposer d'une balance en oxygène (dénommé OB pour "Oxygen Balance") équilibrée. Par
définition, une composition est dite équilibrée en oxygène lorsque la composition
comporte suffisamment d'oxygène pour qu'après réaction, les divers composés de la
composition se retrouvent sous la forme de CO
2, d'H
2O et de N
2. Les balances en oxygène des liants sont en général très faibles et nécessitent souvent
d'être compensées. La présence de perchlorate d'ammonium dans une composition permet
une telle compensation. Cependant, le perchlorate d'ammonium ne doit pas être à un
taux trop élevé dans la composition afin d'éviter les inconvénients liés à son utilisation
comme la production de chlorure d'hydrogène ou la création de fumées.
[0019] La balance en oxygène du liant doit être la moins faible possible. Un ajustement
de la balance en oxygène autour de l'équilibre permet également de limiter la quantité
de chlorures formés.
[0020] Selon l'invention, la proportion relativement élevée de perchlorate d'ammonium dans
la composition selon l'invention permet de pouvoir incorporer un liant à un taux suffisant
pour pouvoir mettre en oeuvre la composition par extrusion.
[0021] Selon un mode de réalisation de l'invention, la composition comporte un liant choisi
dans le groupe constitué par une méthyl-cellulose et l'alcool polyvinylique. Selon
un mode de réalisation préféré de l'invention, le liant retenu est la carboxyméthylcellulose
de sodium (ci-après CMC-Na). En effet, selon l'invention, ce liant présente notamment
une bonne tenue en vieillissement mesurée lors du test de vieillissement effectué
pendant 400 heures à 107°C.
[0022] Selon l'invention, le liant choisi est la carboxyméthylcellulose de sodium. Ce liant
présente une balance en oxygène de -103,5% (degré de substitution de 0,7) ce qui est
notamment beaucoup plus élevée que la balance en oxygène de liants de type élastomérique.
Le liant carboxyméthylcellulose de sodium se prête également très bien à l'extrusion,
à des opérations de granulation et à la compression et sera donc parfaitement adapté
pour la mise en oeuvre de la composition sous forme de pastilles, de disques ou de
blocs monolithiques.
[0023] La composition décrite dans la demande de brevet antérieure n°FR 2 772 370 comporte
un liant réducteur réticulé à base de résine silicone ou à base de résine époxy. Le
liant est présent dans cette composition à un taux compris entre 6% et 10% du poids
total de la composition. Pour pouvoir être obtenue par extrusion avec une extrudeuse
bi-vis, une composition doit comporter un taux minimal de liant de l'ordre de 4 ou
5% du poids total de la composition et nécessite l'emploi d'un solvant du liant. Les
liants retenus dans cette composition de l'art antérieur imposent l'emploi de solvants
organiques ou halogénés. Or l'utilisation de solvants halogénés tels que par exemple
le trichloréthylène est réglementée ce qui complique grandement la fabrication d'une
telle composition et augmente son coût de fabrication. De même l'emploi de solvants
organiques amène à mettre en place des solutions complexes pour maîtriser les émissions
de composés organiques volatiles (COV).
[0024] Selon l'invention, le liant comme par exemple la carboxyméthylcellulose de sodium
est soluble dans l'eau ce qui permet d'éviter d'avoir recours, comme dans l'art antérieur,
à des solvants halogénés ou organiques lors des étapes de granulation ou d'extrusion
intervenant dans la fabrication des composés pyrotechniques.
[0025] Selon une particularité, la teneur pondérale du liant représente au maximum 6% du
poids total de la composition. Comme décrit ci-dessus, le liant présente en règle
générale une balance en oxygène très faible. Pour ne pas pénaliser trop fortement
la balance en oxygène de la composition, la proportion de liant dans la composition
doit donc rester très faible.
[0026] Selon une autre particularité, la composition comporte des additifs facilitant sa
fabrication. Ces additifs sont par exemple le stéarate de calcium et permettent lorsque
la composition selon l'invention ne comporte pas de liant de faciliter sa fabrication.
[0027] Selon un mode de réalisation de l'invention, le composé organique azoté, choisi parmi
la nitroguanidine, le nitrate de guanidinium, l'oxamide, le dicyandiamide et les cyanamides
métalliques, est à une teneur pondérale comprise entre 30 et 50% du poids total de
la composition. Dans la composition, le composé organique azoté est la charge réductrice
et est un constituant à part entière de la composition, le liant, lorsqu'il est présent,
intervenant alors plutôt comme additif. Préférentiellement, la charge réductrice choisie
est le nitrate de guanidinium. En effet le nitrate de guanidinium présente une très
bonne tenue en vieillissement mesurée par le test de 400 heures à 107°C. De plus,
la présence du nitrate de guanidinium dans la composition améliore le rendement gazeux
de la composition. Le nitrate de guanidinium présente une enthalpie de formation négative
ayant également pour effet d'abaisser la température de combustion de la composition.
[0028] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la teneur pondérale de la seconde
charge oxydante est comprise entre 30 et 45% du poids total de la composition. La
présence de cette seconde charge oxydante permet notamment de limiter la quantité
de perchlorate d'ammonium dans la composition. Même si, comme décrit ci-dessus, le
perchlorate d'ammonium est un oxydant fort et présente des propriétés intéressantes
en combustion, son emploi dans une composition conduit en effet à l'obtention de températures
de combustion élevées et à la génération de gaz de combustion comportant un taux assez
élevé de chlorure d'hydrogène. Cette seconde charge oxydante est un oxyde métallique
et préférentiellement l'oxyde de cuivre CuO ou l'oxyde de manganèse MnO
2. Un mélange de ces deux oxydes peut également être utilisé comme seconde charge oxydante.
Cette seconde charge oxydante est présente à un taux très élevé dans la composition
et à un taux supérieur à celui du perchlorate d'ammonium. Elle présente une enthalpie
de formation faible de manière à abaisser la température de combustion de la composition.
En effet, par exemple, l'enthalpie de formation de l'oxyde de cuivre CuO est de -155
KJ/mol. L'oxyde de cuivre présente également l'avantage d'être un excellent catalyseur
de combustion du perchlorate d'ammonium ce qui permet de conférer à la composition
une vitesse de combustion élevée la rendant très adaptée pour une utilisation en sécurité
automobile.
[0029] Selon l'invention, la composition peut également comprendre des agents de piégeage
des particules solides émises lors de la combustion de manière à créer des résidus
d'une taille suffisamment importante pour pouvoir être filtrées. Des additifs bien
connus dans le domaine des compositions pour sécurité automobile comme par exemple
l'alumine ou la silice peuvent être ajoutées dans la composition selon l'invention.
[0030] Selon une particularité, les cyanamides métalliques éventuellement présentes dans
la composition sont constituées par les cyanamides de sodium, de zinc et de cuivre.
Préférentiellement la cyanamide métallique choisie est la cyanamide de zinc ZnCN
2.
[0031] Selon l'invention, des composés pyrotechniques ayant une composition telle que décrite
ci-dessus peuvent être fabriqués à cadence élevée par compression de disques ou par
pastillage. Avant l'opération de pastillage, une étape de préparation de la poudre
doit être mise en oeuvre. Cette étape ne se réduit pas à un simple mélange à sec des
différents constituants. En effet, pour pouvoir mettre en oeuvre l'opération de pastillage,
il est nécessaire d'obtenir une poudre qui s'écoule bien. Cette étape de préparation
est une opération de granulation consistant à partir des différentes matières entrant
dans la constitution de la composition selon l'invention et présentes sous forme pulvérulente
à faire des grains à granulométrie plus élevée de l'ordre de quelques centaines de
microns. Une fois cette poudre obtenue, l'opération de pastillage peut être mise en
oeuvre.
[0032] Selon l'invention, les produits pyrotechniques peuvent également être obtenus par
extrusion à l'aide d'une extrudeuse bi-vis. Pour cela, il est nécessaire d'incorporer
un liant tel que la carboxyméthylcellulose de sodium dans la composition et d'utiliser
un solvant. Comme décrit ci-dessus, contrairement à certains liants et notamment à
ceux utilisés dans l'art antérieur, la carboxyméthylcellulose de sodium est soluble
dans l'eau. L'utilisation de la carboxyméthylcellulose de sodium n'impose donc pas
l'emploi de solvants halogénés ou organiques. Une faible proportion d'eau est incorporée
au mélange de manière à éviter la solubilisation du perchlorate d'ammonium. Selon
l'invention, le procédé d'obtention de composés pyrotechniques ayant une composition
selon l'invention telle que décrite ci-dessus comporte tout d'abord une étape d'alimentation
en continu d'un appareil de malaxage et d'extrusion, comme par exemple une extrudeuse
bi-vis, d'une part avec les deux charges oxydantes et d'autre part avec le composé
organique azoté prémélangé avec le liant, c'est-à-dire avec la carboxyméthylcellulose
de sodium. Après malaxage, à l'aide de l'extrudeuse, on extrude un jonc profilé qui
est durci en étuve et découpé à la longueur voulue, par exemple pour former des granulats.
[0033] Le tableau présenté ci-dessous montre quelques exemples de formulation de la composition
selon l'invention et les performances affichées par chacune de ces formulations/
Liant CMC-Na |
Glyc. |
P.A. |
MnO2 |
CuO |
Nitrate de G. |
Temp (K) |
B.O. (%) |
Rdt. |
Rés. |
0 |
|
23.8 |
|
30 |
46.2 |
2230 |
-1 |
28.5 |
12.4 |
1 |
|
25.1 |
|
30 |
43.9 |
2243 |
-1 |
28.2 |
12.2 |
1 |
|
16.6 |
|
40 |
42.4 |
2064 |
-2.5 |
25.4 |
24.7 |
1 |
|
20 |
|
33 |
46 |
2180 |
-3 |
28.2 |
23.1 |
2 |
|
26.4 |
|
30 |
41.6 |
2257 |
-1 |
28 |
12 |
2 |
|
23.4 |
|
35 |
39.6 |
2180 |
-1 |
26.2 |
18.2 |
2 |
|
23.1 |
|
30 |
44.9 |
2230 |
-3 |
29 |
22.3 |
4 |
|
24.3 |
|
35 |
36.7 |
2200 |
-2 |
26.1 |
17.8 |
4.5 |
0.5 |
25.7 |
|
35 |
34.3 |
2215 |
-2 |
25.8 |
17.4 |
1.45 |
0.15 |
16.6 |
|
40 |
41.8 |
2069 |
-3 |
25.5 |
24.4 |
2 |
|
26.4 |
30 |
|
41.6 |
2062 |
-1.2 |
28.3 |
26.3 |
2 |
|
26.4 |
15 |
15 |
41.6 |
2190 |
-1 |
27.9 |
13.1 |
2 |
|
26.4 |
20 |
10 |
41.6 |
2156 |
-1.1 |
28.1 |
17.5 |
[0034] Dans ce tableau, les abréviations suivantes ont été employées :
CMC-Na = Carboxyméthylcellulose de sodium (quantité exprimée en pourcents)
Glyc. = Glycérine (quantité exprimée en pourcents)
P.A. = Perchlorate d'Ammonium (quantité exprimée en pourcents)
MnO2 = Dioxyde de manganèse (Quantité exprimée en pourcents)
CuO = Oxyde de Cuivre (quantité exprimée en pourcents)
Nitrate de G. = Nitrate de Guanidinium (quantité exprimée en pourcents)
T = Température (mesurée en K)
B.O. = Balance en Oxygène (indiquée en pourcents)
Rdt. = Rendement gazeux (indiqué en moles par kg de composition brûlée)
Rés. = Teneur global des gaz à 1000 K et 1bar en résidus solides, exprimée en pourcents
(%) (la température de 1000 K correspond sensiblement à la température des gaz en
sortie d'un générateur de gaz).
[0035] Nous remarquons qu'une certaine quantité de glycérine peut être ajoutée à la composition.
[0036] Pour un tir dans un tank de 60 litres de 24 grammes d'une composition comprenant
2% de liant CMC-Na, 26,4% de perchlorate d'ammonium, 30% d'oxyde de cuivre et 41,6%
de nitrate de guanidinium, pour une masse de composition de 24 grammes, nous obtenons
les résultats suivants :
|
- 35°C |
+20°C |
+85°C |
Ptank max (MPa) |
0.215 |
0.228 |
0.251 |
CO (ppm) |
1850 |
2040 |
1960 |
NOx (ppm) |
660 |
670 |
740 |
[0037] Le tableau ci-après présente les résultats obtenus pour un tir dans un tank de 60
litres de 18 grammes d'une composition comprenant 2% de liant CMC-Na, 26,4% de perchlorate
d'ammonium, 30% d'oxyde de cuivre et 41,6% de nitrate de guanidinium, à t
0, après un vieillissement de 400 heures à 107 °C, et après un cyclage. Le cyclage
consiste à appliquer ici 183 cycles sur la composition définie ci-dessus, un cycle
étant composé :
- D'un maintien de la composition pendant 40 minutes à -40°C,
- D'une montée en température en 60 minutes jusqu'à 107°C,
- D'un maintien pendant 40 minutes à cette température de 107°C,
- D'une descente en température en 60 minutes jusqu'à -40°C.
|
t0 |
Après 400h à 107°C |
Après cyclage |
Vc (20 MPa) en mm/s |
29,6 |
31 |
30 |
n (15-30 MPa) |
0,30 |
0,42 |
0,41 |
Tirs en tank 60 litres (18g de composition) : CO (ppm) NOx (ppm) |
2300
520 |
2320
420 |
2730
430 |
Pmax tank (MPa) |
0,170 |
0,183 |
0,176 |
n = Exposant de pression |
[0038] Après un vieillissement de 400 heures à 107°C, la composition a perdu 0,24% de sa
masse globale. Au bout de 200 heures, la composition avait déjà perdu 0,23% de sa
masse globale. Après ce vieillissement de 400 heures à 107°C, nous remarquons en outre
que la composition présente des performances équivalentes à celles existantes avant
vieillissement.
[0039] Il doit être évident pour les personnes versées dans l'art que la présente invention
permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans
l'éloigner du domaine d'application de l'invention comme revendiqué. Par conséquent,
les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration,
mais peuvent être modifiés dans le domaine défini par la portée des revendications
jointes, et l'invention ne doit pas être limitée aux détails donnés ci-dessus.
1. Composition pyrotechnique génératrice de gaz, caractérisée en ce qu'elle comporte une première charge oxydante constituée par du perchlorate d'ammonium
présent à une teneur pondérale comprise entre 15 et 30% du poids total de la composition,
et une seconde charge oxydante constituée d'un oxyde métallique choisi dans le groupe
constitué par l'oxyde de cuivre, l'oxyde de manganèse et un mélange de ces deux composés,
le rapport pondéral première charge oxydante/seconde charge oxydante étant inférieur
à 1, ladite composition comprenant également une charge réductrice sous la forme d'un
composé organique azoté choisi dans le groupe constitué par la nitroguanidine, le
nitrate de guanidinium, l'oxamide, le dicyandiamide et les cyanamides métalliques.
2. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un liant choisi dans le groupe constitué par une méthyl-cellulose et
l'alcool polyvinylique.
3. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce que le liant est la carboxyméthylcellulose de sodium (CMC-Na).
4. Composition selon la revendication 2 ou 3, caractérisée en ce que la teneur pondérale du liant représente au maximum 6% du poids total de la composition.
5. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la composition comporte des additifs facilitant sa fabrication.
6. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que le composé organique azoté est à une teneur pondérale comprise entre 30 et 50% du
poids total de la composition.
7. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que la teneur pondérale de la seconde charge oxydante est comprise entre 30 et 45% du
poids total de la composition.
8. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce que les cyanamides métalliques sont constituées par les cyanamides de sodium, de zinc
et de cuivre.
9. Composition selon la revendication 8, caractérisée en ce que la cyanamide métallique est la cyanamide de zinc ZnCN2.
10. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comprend des additifs jouant le rôle de catalyseurs de combustion ou d'agents
de piégeage des particules solides émises lors de la combustion.
11. Composition selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée et mise en forme par un procédé de pastillage ou de compression
de disques.
12. Composition selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle est fabriquée et mise en forme par un procédé d'extrusion.