FI97803C - Pyrotekniset materiaalit - Google Patents

Description

97803

Pyrotekniset materiaalit - Pyrotekniska material

Esillä olevan keksinnön kohteena ovat pyrotekniset materiaa-5 lit, jotka ovat erityisesti mutta ei yksinomaan sopivia käytettäviksi pyroteknisissä sarjoissa, kuten yksi- ja monisar-jaisissa aikasytytysjärjestelmissä. Keksinnön kohteena on myös tällaisten pyroteknisten materiaalien käyttö pyroteknisissä sarjoissa.

10

On yleisesti tunnettua, että useita erilaisia pyroteknisiä materiaaleja voidaan valmistaa raemaisessa muodossa valitsemalla, valmistamalla ja sekoittamalla yhteen hapettavia ja hapettuvia materiaaleja määrätyissä suhteissa haluttujen 15 palamisominaisuuksien saavuttamiseksi. Tyypillisiä tällaisia tunnettuja raeyhdistelmiä ovat hapettavat polymeerit (kuten fluori- ja kloorifluori-hiilivetypolymeerit) ja hapettuvat metallit (kuten magnesium), joita käytetään sytytinseosmate-riaaleina ponnelatauksiin ja rakettiseoksiin infrapuna- ja 20 savusingaalien muodostamista varten. Tällaisia pyroteknisiä seoksia on selostettu esimerkiksi US-patenttijulkaisuissa nro:t 3669020 ja 3983816 ja US-lakisääteisessä keksintörekis-teröinnissä H169.

25 Raemaiset pyrotekniset yhdisteet, jotka käsittävät polymeerin ja metallin seokset, sisältävät useita haittoja. Niitä on yleensä vaikea sytyttää erityisesti silloin, kun energialtaan huomattavia aineosia valitaan käyttöön, kuten magnesiumia ja polytetrafluorietyleeniä (PTFE). Suurta huolellisuutta on 30 noudatettava valittaessa hiukkaskooltaan ja -muodoltaan oikeita ainesosia, niitä sekoitettaessa yhteen oikeassa suhteessa ja seosta tiivistettäessä lopullisen tuotteen oikeaan tiheyteen, koska kaikilla näillä tekijöillä on huomattava vaikutus palamisominaisuuksiin. Tällaisia raemaisia yhdistei-35 tä voi olla erittäin vaarallisia käsitellä, koska ne pyrkivät 97803 2 syttymään spontaanisesti muotoilun ja sitä seuraavan lopputuotteiksi käsittelyn aikana. Tämä edellyttää puhtaita tila-olosuhteita ja muiden mutkikkaiden ja aikaavievien turvatoim-nepiteiden käyttöönottoa. Lisäksi niillä on tiettyjä rajoi-5 tuksia tyypiltään muunlaisiin raemaisiin pyroteknisiin seoksiin verrattuna siinä suhteessa, että ne palavat yleensä nopeasti, mikä tekee niistä sopimattomia käyttöä varten yksi-tai monisarjäisissä pyroteknisissä aikasytytysjärjestelmissä tietyn tapahtuman tai monimutkaisen tapahtumasarjan aloitta-10 miseksi (esimerkiksi) ohjuksessa.

Pyrotekniset aikasytytysjärjestelmät muodostetaan tavallisesti käyttämällä tunnettuja aikasytytyskordeja, jotka käsittävät lyijyputket, joihin ensin pakataan valmistettu pyrotekni-15 nen seos. Tämän jälkeen nämä pakatut putket hienovedetään, leikataan oikeaan pituuteen, muotoillaan ja kootaan käsin yhdessä asianmukaisten kytkentäkomponenttien kanssa. Koko prosessi on pitkällinen ja vaatii operaattorin läsnäoloa, aiheuttaa korkeat työkalukustannukset ja, koska käytössä ovat 20 raemaiset seokset, edellyttää puhtaita huonetiloja ja voi olla vaarallinen. Tällaisten lyijyputkien käyttö monisarjäisissä aikasytytysjärjestelmissä on lisäksi epäedullista useiden haitallisten rajapintojen ja epävakaiden palamisaikojen johdosta. Lisäksi pyroteknisen materiaalin suhteellisen suu-25 ret määrät, joita vaaditaan putken yksikköpituutta varten, pyrkivät sulattamaan lyijyputken ja aiheuttamaan haitallisen korkeita kaasupaineita seoksen palamisen aikana, mikä saattaa vahingoittaa aikasytytysjärjestelmän läheisyydessä olevia muita kohteita, kuten muovista tehtyjä koteloita.

30

Esillä olevan keksinnön tarkoituksena on tarjota käyttöön pyrotekninen materiaali, jonka avulla raemaisten pyroteknis-ten seosten sisältämät edellä mainitut haitat poistetaan tai niitä ainakin osittain lievennetään.

35 3 97803

Keksinnön eräänä lisätarkoituksena on saada aikaan pyrotekni-nen sarja, erityisesti pyrotekninen aikasytytyssarja, jonka yhteydessä edellä mainitut tällaisissa sarjoissa käytettäviin raemaisiin pyroteknisiin seoksiin liittyvät haitat poistetaan 5 tai niitä ainakin osittain lievennetään.

Esillä olevan keksinnön mukainen pyrotekninen materiaali käsittää hapettavasta polymeerisestä materiaalista tehdyn alustakerroksen, jonka päälle on höyrykerrostettu vähintään 10 yksi hapettuvasta metallimateriaalista tehty kerros ainakin alustakerroksen pinnan yhteen kohtaan, tämä kerroksen paksuuden ollessa vähintään 3 mikronia ja polymeerisen ja metalli-materiaalin kyetessä yhdessä reagoimaan eksotermisesti sytytykseen .

15 Höyrykerrostamisen etuna on se, että se maksimoi polymeerisen ja metallimateriaalin molekyylisen sekoittumisen rajapinnassaan laajan, läheisen ja pääasiassa ilman ontelolta olevan kosketusalueen muodostamiseksi näiden kahden materiaalin 20 välille. Tulokseksi saadulla pyroteknisellä materiaalilla on huomattava kestokyky spontaania syttymistä vastaan. Yhteen-liitettyjen hapettavien ja hapettuvien materiaalien ohjattu sytytys missä tahansa kohdassa käynnistää itsensä ylläpitävän eksotermisen reaktion näiden kahden materiaalin välillä, 25 tämän reaktion edetessä sivusuunnassa rajapintaa pitkin. Läheistä rajapintakosketusta lisää vielä höyrykerrostusproses-sien luonne, jotka suoritetaan olennaisesti hapettomissa olosuhteissa, kuten tyhjössä tai pienpaineisessa neutraalissa ilmakehässä, estäen siten estävän metallikalvon muodostuminen 30 metalli- ja polymeerimateriaalin väliin. Tämä puolestaan tekee esillä olevan pyroteknisen materiaalin helpommin syttyväksi vastaaviin raemaisiin materiaaleihin verrattuna. Höyry-kerrostaminen varmistaa lisäksi, että polymeerisen alustakerroksen alkumateriaalin ominaisuudet (kuten joustavuus, lujuus 35 ja sitkeys) eivät huomattavammin huonone pyroteknisen tuot- 97803 4 teen valmistuksen aikana.

Alustakerros voidaan tehdä yhdestä tai useammasta erilaisesta polymeerimateriaalista, joka on sopivimmin taipuisa. Eksoter-5 misen reaktion mahdollistamiseksi metallimateriaalin ja alus-takerroksen välillä polymeerimateriaalin on sisällettävä polymeerirakenteeseen kemiallisesti sitoutunut atomi, joka kykenee hapettamaan metallin, sopivien atomien käsittäessä halogeenit (jotka ovat suositeltavia, erityisesti fluori), 10 hapen, rikin, typen ja fosforin.

Alustakerros tehdään edullisesti kokonaan tai osittain halo-genoidusta polymeeristä. Alustakerros voidaan tehdä kokonaan tästä halogenoidusta polymeeristä tai vaihtoehtoisesti halo-15 genoidun polymeerin ja yhden tai useamman muun polymeerin seoksesta ja/tai sen pintakerros voidaan vaihtoehtoisesti tehdä kokonaan tai osittain halogenoidusta polymeeristä. Energialtaan tehokkaan polymeeri/metalliyhdistelmän muodostamiseksi esillä olevassa pyroteknisessä materiaalissa halo-20 genoitu polymeeri käsittää sopivimmin fluoripolymeerin tai fluoriklooripolymeerin, erityisesti fluorialkeenipolymeerin tai fluorikloorialkeenipolymeerin. Suositeltavana polymeerinä on polytetrafluorietyleeni (PTFE), joka tarjoaa käyttöön potentiaalisesti energialtaan tehokkaimman pyroteknisen mate-25 riaalin. Muita sopivia polymeerejä, joiden tiedetään reagoivan eksotermisesti metallipolttoaineeseen, kuten magnesiumiin, ovat polyheksafluoripropyleeni, vinylideenifluoridin ja heksafluoripropyleenin kopolymeerit, tetrafluorietyleenin ja perfluoripropyleenin kopolymeerit, klooritrifluorietyleenin 30 ja vinylideenifluoridin kopolymeerit, perfluoripropyleenin homopolymeerit ja sen ja vinylideenifluoridin kopolymeerit, trifluorikloorietyleenin homopolymeerit ja sen ja vinylideenif luor idien kopolymeerit, ja kahden tai useamman tällaisen polymeerin seokset toistensa tai PTFE:n kanssa.

;a aa t ms n? i n : 35 97803 5

Metallikerroksen paksuus ja koostumus valitaan siten, että eksotermisen reaktion luotettavat ja yhdenmukaiset sivuttäiset etenemisominaisuudet tulevat varmistetuiksi. Jos kerros on liian paksu, reaktio voi loppua itsestään jakopinnasta 5 itse metallikerrokseen johtuneen liiallisen lämmön johdosta. Jos kerros on taas liian ohut, reaktio synnyttää liian vähän lämpöä sivuttaisen etenemisen ylläpitämiseksi. Tästä syystä kerrospaksuus on sopivimmin 3 - 100 mikronia, edullisimmin 3-50 mikronia.

10 Tämä ainakin yksi metallimateriaalikerros voi käsittää yhden ainoan metallin tai kaksi tai useampia metalleja, jotka on kerrostettu yhdessä seoksena. Valittu metalli antaa sopivimmin suuren lämmöntuoton eksotermisen reaktion alaisena yhdes-15 sä hapettavan polymeerin, erityisesti halogenoidun polymeerin kanssa. Tästä syystä on erityisen suotavaa, että ainakin yksi metallikerros sisältää magnesiumia tai magnesiumseosta yhdessä esimerkiksi litiumin kanssa, tämän seoksen tullessa voimakkaamman eksotermisen reaktion alaiseksi edellä mainittujen 20 polymeerimateriaalien yhteydessä kuin pelkkä magnesium tai alumiini. Metallikerros voi sisältää vaihtoehtoisen metallin tai sen seoksen, erityisesti sellaisen vaihtoehtoisen metallin, jonka tiedetään reagoivan halogenoitujen polymeerien, kuten boorin, berylliumin, kalsiumin, strontiumin, bariumin, 25 natriumin, litiumin, alumiinin, titaanin ja sirkoniumin kanssa. Paksuudeltaan 3-50 mikronia, erityisesti 5-25 mikronia, oleva magnesium- tai magnesiumseoskerros on suotava esimerkiksi PTFE:n päälle kerrostettuna edellä selostetulla tavalla. Mg:n tai Mg-seoksen höyrykerrostamisen fluoratulle 30 polymeerille on havaittu olevan erityisen edullista, koska tällöin muodostuu erityisen hyvin tarttuva metallikerros mahdollisesti osittain jonkinasteisen kemiallisen sitoutumisen ansiosta, joka tapahtuu rajapinnassa höyrykerrostamisen aikana.

35 97803 6

Eksotermisen reaktion hidastamiseksi metallimateriaali voidaan kerrostaa kahtena tai useampana kerroksena, höyrykerros-tetun hidastusmateriaalista (kuten lyijystä) tehdyn kerroksen ollessa asetettuna vierekkäisten kerrosten sisään, jolloin 5 tämä hidastumateriaali ei pääse helposti reagoimaan eksoter-misesti alustakerroksen kanssa.

Tämän keksinnön mukainen pyrotekninen materiaali voidaan muodostaa useita höyrykerrostustekniikoitä käyttämällä alus-10 takerroksille, jotka ovat yleisesti tunnettuja kerrostamiseen liittyvällä alalla. Suositeltavana kerrostusmenetelmänä metalleja varten on fysikaalinen höyryfaasikerrostus, jossa kerrosmateriaalin, kuten metallin (esimerkiksi magnesiumin), höyryn annetaan tiivistyä alustakerroksien pinnalle. Jos 15 metallikerros käsittää metalliseoksen, niin kaksi tai useampia metalleja on höyrykerrostettava samanaikaisesti alusta-kerrokselle. Kerrostus voidaan suorittaa tyhjössä tai jonkin jalokaasun, kuten argonin, pienpaineisessa (ilmakehäpaineen alittavassa) ilmakehässä.

20

Esillä olevan pyroteknisen materiaalin eräitä käyttökelpoisia sovellutuksia varten on suotavaa, että polymeerinen alusta-kerros tulee pääasiassa kulutetuksi eksotermisen reaktion yhteydessä maksimaalisen lämmönmuodostuksen aikaansaamiseksi 25 käytössä olevan pyroteknisen materiaalin määrää varten. Näis-ssä sovellutuksissa alustakerros on sopivimmin materiaalikal-von, erityisesti joustavan kalvon, muodossa täydellisen palamisen varmistamiseksi. Eräs erityisen edullinen muoto on joustava kalvonauha, jonka etuna on se, että se voidaan rul-30 lata kokoon esimerkiksi lieriömäiselle kelalle varastointia ja (eräissä sovellutuksissa) myöhäisempää käyttöä varten.

Alustakerroksen ollessa kalvon muodossa se on päällystetty ainakin yhdeltä pinnaltaan metallimateriaalilla. On kuitenkin 35 edullisempaa kerrostaa metallikerrokset kalvon kummallekin 7 97803 puolelle metallimateriaali-polymeerimateriaali-metallimateri-aaliyhdistelmän muodostamiseksi. Tämän suositeltavan järjestelyn etuna on se, että se vähentää sähköstaattisten varausten esiintymistä polymeerimateriaalin muutoin paljaalla pin-5 nalla sekä siten myös pyroteknisen materiaalin vahingossa tapahtuvan syttymisen vaaraa. Se kaksinkertaistaa myös edullisesti kosketuspinta-alan metalli- ja polymeerimateriaalien välillä parantaen siten eksotermisen reaktion sivusuuntaisia etenemisominaisuuksia.

10

Alustakalvon ja metallimateriaalien suhteelliset määrät ovat edullisesti sellaiset, että metallimateriaalikerroksen tai -kerrosten alla olevan kalvon ainakin yhdessä kohdassa alus-takerroksen ja metallimateriaalin välinen suhde on pääasiassa 15 stoikiometrinen eksotermistä reaktiota varten, jolloin kuitenkin voidaan käyttää näiden suhteellisten määrien suuruudeltaan sopivimmin ±20 % muutosta stoikiometrisistä määristä palamisnopeuden valvomiseksi. Kalvon paksuus määritetään yleensä käytännön vaaatimusten mukaisesti. Jos kalvo on liian 20 paksu, sen täydellistä palamista ei voida taata, kun taas valmistukseen liittyvät vaatimukset määrittävät tavallisesti kalvon minimipaksuuden. Näistä syistä johtuen kalvopaksuus on sopivimmin 5-200 mikronia, edullisimmin 10 - 100 mikronia.

25 Esillä olevalla päällystetyn kalvon muodostamalla pyrotekni-sellä materiaalilla on useita erilaisia sovellutusmuotoja. Eräässä sovellutuksessa tätä materiaalia voidaan käyttää leimahdussiirtovälineenä. Tällainen väline käsittää yleensä yhden tai useamman pitkittäisen materiaalikaistaleen, 30 joka on asetettu suojatuppilon, sopivimmin kuumakutistetun muovituppilon, sisään. Kalvon iskusitkeys ja joustavuus antaa välineelle halutut lujuus-, joustavuus- ja luotettavuus-ominaisuudet. Lisäksi, jos kalvo on tehty pääasiassa vetyä sisältämättömästä polymeeristä, kuten PTFE:stä, kalvon ja 35 metallikerroksen tai -kerrosten välinen eksoterminen reaktio 97803 8 tapahtuu pääasiassa kaasuttomasti, jolloin kyllin lujaksi tehty suojatuppilo sisältää palamistuotteet murtumatta. Käytössä olevan pyroteknisen materiaalin määrä on yleensä 0,05 -10, sopivimmin 0,1-5 g/välinemetri.

5

Esillä olevan päällystetyn kalvomateriaalin eräässä lisäso-vellutusmuodossa tämä materiaali voidaan kiertää kierukkamai-sesti itsensä ympäri rullattuun muotoon, joka on havaittu sopivaksi käyttöä varten ponnelatauksena. Tämä lieriömäinen 10 rulla on muodoltaan ihanteellinen asetettavaksi rakettimoot-torikotelon yleensä lieriömäiseen sisäosaan. Kierukkamaisesti kiedottujen päällystettyjen kalvomateriaalien palamisnopeudet ovat tavallisesti moninkertaiset rakettimoottoreita varten tarkoitettujen tavanomaisten kiinteiden ponnelatausten yh-15 teydessä saavutettaviin nopeuksiin verrattuna, jolloin ne ovat parhaiten käyttökelpoisia sovellutuksissa, joissa vaaditaan ammuksen erittäin nopeaa kiihdytystä, kuten lyhyen kantaman ohjuslaukaisujärjestelmissä ja/tai ilman rekyyliä toimivissa tykeissä. Lisäksi, jos metalli/polymeerimateriaaliyh-20 distelmä valitaan pääasiassa kaasuttoman eksotermisen reaktion synnyttämiseksi, palamistuotteet tiivistyvät nopeasti ja vähentävät siten räjäytysvaikutuksia ammuksen laukaisupaikan läheisyydessä. Kiedottujen kalvokierrosten lukumäärä vaikuttaa palamisnopeuteen, koska lisääntynyt kalvomäärä tulee yhä 25 enemmän päällysmateriaalin rajoittamaksi, jolloin palamisno-peus yleensä lisääntyy.

Jos kalvo on päällystetty kummaltakin puolelta ja se on rullattu kokoon yhdessä toisen eristävän kalvon kanssa, voidaan 30 panosta käyttää sähköisenä kondensaattorina metallikerrosten toimiessa erillisinä kondensaattorilevyinä, jotka voidaan siten varata sähköisesti sähköenergian varastoimiseksi panoksen sytyttämistä varten. Samanlainen vaikutus voidaan saada aikaan rullaamalla yhteen kaksi päällekkäistä materiaalikal-35 voa, jotka molemmat on päällystetty vain yhdeltä puolelta, :k (Ml· Mil) I!I I I» 9 97803 kummankin metallipäällysteen ollessa sen kanssa kosketuksessa olevan vierekkäisen kalvon päällystämätöntä puolta vasten. Vastaavalla tavalla voidaan saada aikaan samanlainen vaikutus pinoamalla useita päällystettyjä kalvoja päällekkäin, jolloin 5 niiden väliin asetetaan tarpeen vaatiessa eristekalvokerrok-set tasolevykondensaattorin muodostamiseksi.

Esillä olevan pyroteknisen materiaalin käyttöä varten pyro-teknisessä sarjassa on suotavaa, että polymeerimateriaali 10 asetetaan tuetusti lisäalustalle tai että sitä käytetään vaadittua määrää huomattavasti enemmän eksotermisen reaktion ylläpitämiseksi yhdessä metallikerroksen kanssa, niin että alustakerros säilyttää mekaanisen eheytensä metallimateriaalin tultua kulutetuksi loppuun. Polymeeristä alustakerrosta, 15 joka on paksuudeltaan vähintään 1 mm, sopivimmin ainakin 2 mm, olevan levyn tai laatan muodossa, vaaditaan normaalisti käytettäväksi näissä olosuhteissa.

Erässä tällaisessa sovellutuksessa, joka liittyy esillä ole-20 van pyroteknisen materiaalin käyttöön aikasytytyssarjassa, yksi tai useampi metallikerros on sopivimmin päällystetty reaktiivisella laminaatilla, joka käsittää useita hapettuvasta materiaalista tehtyjä kalvoja, jotka on asetettu vuorot-taisesti useiden hapettavasta materiaalista tehtyjen kalvojen 25 kanssa, kunkin kalvon ollessa peräkkäisessä järjestyksessä höyrykerrostettuna metallikerroksen päälle, molempien sanottujen kalvomateriaalien kyetessä reagoimaan yhdessä eksoter-misesti sytytykseen. Tällöin yleisenä tarkoituksena on saada aikaan aikasytytyssarja, jolla on suhteellisen hidas palamis-30 nopeus, kalvomateriaalien ollessa valittuina yhdessä sallimaan yhteisen eksotermisen reaktionsa hitaampi sivusuuntainen eteneminen kuin mikä esiintyy allaolevan metalli- ja polymeerimateriaalien yhdistelmän yhteydessä, jolloin tämän laminaatin alla tapahtuvasta nopeammasta eksotermisestä reaktiosta 35 siirtynyttä lämpöä käytetään auttamaan ylläpitämään ylempänä 10 97803 tapahtuvaa hitaampaa eksotermista reaktiota reaktiivisen laminaatin sisällä. Riittävän lämpölähteen muodostamiseksi reaktiivista laminaattia varten yhden tai useamman metalli-kerroksen paksuus on edullisesti suurempi kuin laminaatin 5 sisältämien kalvojen keskimääräinen kalvopaksuus. Päälläole-valla laminaatilla on yleensä alhaisempi ominaispalamislämpö kuin allaolevalla metalli/polymeeriyhdistelmällä, ja hämmästyttävää kyllä on havaittu, että pääasiassa tämä laminaatti eikä allaoleva metalli/polymeeriyhdistelmä säätää aikasyty-10 tyssarjan palamisnopeutta. Reaktiivisen laminaatin sisältämiä suositeltavia materiaaliyhdistelmiä, joilla on verraten hidas palamisnopeus, ovat metallin ja epäorgaanisen hapettavan aineen yhdistelmät, kuten titaani/lyijyoksidi, titaani/boori, ja muut metallin ja metallioksidin yhdistelmät, jotka voivat 15 läpikäydä "termiittityyppisen" reaktion. Tällä tavoin paljon vähemmän kalvoja on kerrostettava itsensä ylläpitävän eksotermisen reaktion muodostamiseksi reaktiiviseen laminaattiin, kuin silloin, jos kerrostus suoritetaan passiiviselle eristävälle alustakerrokselle, sanottujen kalvojen määrän esillä 20 olevassa reaktiivisessa laminaatissa ollessa sopivimmin 4 -50, ja edullisimmin 6-20. Reaktiivisella laminaatilla on lisäksi yleensä parempi tartunta allaolevaan metallikerrok-seen kuin keraamisesta materiaalista tai polymeeristä tehtyyn eristeeseen.

25

Kukin reaktiivisen laminaatin kalvo on sopivimmin kerrostettu peräkkäisessä järjestyksessä metallimateriaalikerrokselle tyhjökerrostamisen tai purskuttamisen avulla, jolloin kerros-tamisprosessia valvotaan sen varmistamiseksi, että kunkin 30 kalvon paksuus on pääasiassa molekyylisuuruusluokkaa, eikä edullisimmin suurempi kuin kaksi mikronia, jolloin kalvomate-riaalien molekyylinen yhteensekoittuminen tulee maksimoiduksi laminaatin koko paksuudella. Laminaatti voi lisäksi sisältää yhden tai useamman neutraalista hidastavasta materiaalista, 35 kuten silikonista, tehdyn kalvon, joka asetetaan valikoivasti > »l«U 1.14« 1 11 97803 sanotun kahden kalvon sisään kerrostusprosessin aikana eksotermisen reaktion sivusuuntaisten etenemisominaisuuksien hidastamiseksi laminaatin sisällä, jolloin saavutetaan haluttu palamisnopeus ja/tai herkkyys (esimerkiksi) sähköisestä 5 lähteestä tulevalle sytytysstimulaatiolle.

Reaktiivisen laminaatin sivumitat valitaan reaktion etenemistien leveyden ja pituuden määrittämiseksi. Tämä määritys voidaan suorittaa itse alustakerroksen muodon avulla. Kalvot 10 voidaan kerrostaa esimerkiksi metallipäällysteisen tasaisen alustakerroksen koko pinnalle ja käsitellä sitten tunnettujen piirilevytekniikoiden avulla etenemisteiden halutun muodon saavuttamiseksi. Eräässä vaihtoehtoisessa menetelmässä tasainen alustakerros voidaan peittää maskilla ennen asetusta me-15 tallikerroksen päälle kerroksen kerrostamisen ja laminaatin sen jälkeen tapahtuvan kerrostamisen mahdollistamiseksi vain halutussa muodossa. Kumpikin näistä viimeksimainituista taso-menetelmistä on erityisen edullinen monimutkaisten monisar-jaisten järjestelmien valmistuksessa, koska järjestelmän 20 kaikkien etenemisteiden tällöin mahdollistettu kiinteä kerrostaminen eliminoi haitallisten jakopintojen tarpeen etenemisteiden välissä. Tasomainen järjestely on suotava myös silloin, kun vaaditaan etenemisteiden suljettua rajoittamista, jolloin neutraalin materiaalin päällyste, jolla on sopi-25 vimmin alhainen lämmönjohtavuus, on helposti kiinnitettävissä alustakerrokseen. Tällainen rajoitus ylläpitää sekä reaktiota että myös palamisnopeutta. Rajoituksen tarkkuus voi siten vaihdella etenemisominaisuuksien lisävalvontaa varten.

30 Esillä olevan pyroteknisen materiaalin eräässä lisäsovellu-tusmuodossa, joka käsittää pyroteknisen sarjan, tässä tapauksessa yksi- tai monisarjäisen siirtojärjestelmän, kaksi hapettavasta polymeerimateriaalista tehtyä alustakerrosta ovat kosketuksessa toistensa kanssa niiden pintojen ollessa vas-35 takkain, alustakerrosten pintojen sisältäessä välissään ole- 12 97803 van yhden tai useamman kulkutien, joka käsittää vastakkaiset metallikerrokset, jotka kumpikin on kerrostettu vastaavalle alustakerrokselle. Yhden tai useamman kulkutien valitut sivu-mitat määrittävät halutun reaktioetenemistien leveyden ja 5 pituuden. Näiden kerrosten sytyttäminen missä tahansa halutussa kohdassa saa aikaan eksotermisen reaktion, joka etenee sivusuunnassa yhtä tai useampaa (sopivimmin tasaisten) alus-takerrosten välissä olevaa kulkutietä pitkin häiritsemättä kuitenkaan välttämättä itse alustakerroksia, jos niillä on 10 sopiva paksuus ja/tai jos niitä kannattavat muut tukirakenteet. Kun järjestelmä sisältää kaksi tai useampia etenemisteitä, nämä etenemistiet voidaan kerrostaa kiinteästi, jolloin vältytään haitallisten sisäisten liitäntöjen tarpeelta.

15 Kaiken kaikkiaan esillä oleva pyrotekniset materiaalit ovat edullisesti valmistukseltaan yksinkertaisia ja turvallisia, helposti käsiteltäviä, luotettavia, kustannuksiltaan alhaisia, painoltaan kevyitä, helposti sytytettäviä, joustavia (alustakerroksen ollessa kalvon muodossa), lujia, vakaita ja 20 (käytettyinä pyroteknisessa aikasytytyssarjassa) ajoitukseltaan tarkkoja.

Tämän keksinnön mukaisten pyroteknisten materiaalien sovellu-tusmuotoja ja niiden käyttötapoja selostetaan seuraavassa 25 vain esimerkin tavoin oheisiin piirustuksiin viitaten, joissa:

Kuviot 1 ja 2 esittävät osittain leikattuja perspektiiviku-vantoja näistä pyroteknisistä materiaaleista; 30

Kuvio 3 esittää osittaista perspektiivikuvantoa leimahdus-siirtokordista, jossa käytetään kuvion 2 mukaista materiaalia; 35 Kuvio 4 esittää perspektiivikuvantoa ponnelatauksesta, joka 13 97803 on tehty kuviossa 2 esitetystä materiaalista;

Kuvio 5 esittää pituussuuntaista leikkauskuvantoa ohjuksesta, joka sisältää kuvion 4 mukaisen ponnelatauksen; 5

Kuvio 6 esittää päälliskuvantoa suljetusta tasomaisesta moninkertaisesta pyroteknisestä sarjasta;

Kuvio 7 esittää leikkauspystykuvantoa kuvion 6 linjaa I-I 10 pitkin otettuna;

Kuvio 8 esittää päälliskuvantoa moninkertaisesta pyroteknisestä sarjasta, joka sisältää kahden pyroteknisen materiaalin pintojen vastakkaisen asetuksen; ja 15

Kuvio 9 esittää pystyleikkauskuvantoa kuvion 8 linjaa II-II pitkin otettuna.

Kuvioon 1 ensin viitaten ensimmäinen pyrotekninen materiaali 20 käsittää alustakerroksen, joka käsittää hapettavan polymeerisen kalvonauhan 2 (tehtynä esimerkiksi PTFE:stä), jossa on yksi ainoa kerros 4 hapettuvaa metallimateriaalia (esimerkiksi magnesiumia) kerrostettuna sen yhdelle pinnalle 6. Nauhan 2 pituusakselin suuntaa on merkitty nuolella. Kerros 4 ker-25 rostetaan käyttäen tavanomaista tyhjökerrostuslaitteistoa (ei näy). Kerrostamista varten tarvittava lähdemateriaali voidaan asettaa erilliseen höyrystysveneeseen (ei näy) ja höyrystää keilatun elektronisäteen avulla argonilmakehässä. Tämä lähde voi vaihtoehtoisesti käsittää materiaalitangon, joka asetete-30 aan magnetronipurskutuksen alaiseksi.

Kuvioon 2 viitaten toinen pyrotekninen materiaali käsittää hapettavan polymeerikalvonauhan 10, joka on päällystetty molemmilla pinnoillaan 12 ja 14 vastaavasta hapettuvasta 35 metallista tehdyillä kerroksilla 16 ja 18. Kerrosten 16 ja 18 14 97803 kerrostamiseen käytetään myös tavanomaisia höyrykerrostus-tekniikoita.

Kuvioiden 1 ja 2 esittämä ensimmäinen ja toinen pyrotekninen 5 materiaali voidaan leikata reunoistaan ennen käyttöä päällystämättömän kalvon poistamiseksi.

Toisen pyroteknisen materiaalin 5 cm levyisen ja 45 mikronin paksuisen PTFE-kalvonauhan käsittävässä sovellutusesimerkissä 10 tämä nauha päällystettiin kummaltakin puolelta 16 mikronin paksuisella magnesilmakerroksella höyrykerrostamalla nopeudella 5 nm s-1. Tämä Mg-kerroksen paksuus (yhteensä 32 mikronia) edusti suunnilleen Mg:n ja PTFE:n stoikiometristä suhdetta kaavan:

15 2nMg + (CF2CF2)n---> 2nMgF2 + 2nC

mukaisesti, joka kuvaa eksotermistä reaktiota näiden kahden aineen välillä. Pieni ylimäärä Mg:tä (esimerkiksi 2 - 10 %) voi olla edullinen joissain olosuhteissa käytössä olevan fluorin täydellisen MgF2:ksi muuttamisen varmistamiseksi, es-20 täen siten myrkyllisten palamiskaasujen muodostumisen.

Päällystetyn PTFE-nauhan havaittiin olevan yhtä luja ja joustava kuin PTFE-nauha ennen päällystystä, eikä Mg-kerroksilla ollut mitään hajaantumistaipumusta, kun päällystettyä nauhaa 25 puristettiin kädessä. Päällystetyn nauhan havaittiin kestävän erittäin hyvin mekaanisia iskuja eikä se syttynyt, kun se asetettiin tasaiselle kovalle pinnalle ja sitä iskettiin kohtuullisella voimalla kädessä pidetyllä 0,5 kg vasaralla. Päällystetyllä PTFE-nauhalla havaittiin myös olevan alhaisem-30 pi ja paremmin toistettava sytytyslämpötila (543 ± 3°C) kuin hiukkasmuodossa olevan PTFE:n ja hiukkasmuodossa olevan magnesiumin samaan stoikiometriseen suhteeseen puristetulla tavanomaisella seoksella (sytytyslämpötila 610 ± 10°C). Lisäksi päällystetyn nauhan mikroskooppinen tutkimus osoitti tart-35 tuvan mustan kalvon olemassaolon PTFE:n ja magnesiumin välil- 15 97803 lä, mikä osoitti, että eksoterminen reaktio oli tapahtunut näiden kahden materiaalin välillä kerrostusprosessin aikana. Käytännössä nauha voitiin sytyttää kohdistamalla neljän voltin jännite kahden lähekkäisen kosketuspisteen väliin pääl-5 lystetyn nauhan metallipinnalla oikosulun muodostamiseksi ja siten paikallisen kuumennuksen aikaansaamiseksi näiden kahden pisteen välillä, eksotermisen reaktion Mg:n ja PTFE:n välillä edetessä rajoittamattomana nauhaa pitkin nopeudella useita metrejä sekunnissa. Tätä nopeutta voitiin muuttaa muuttamalla 10 nauhan 10 ja kerroksien 16 ja 18 suhteellista paksuutta.

Kuvio 3 esittää leimahdussiirtokordia, joka käsittää kolme päällystetystä nauhasta tehtyä kaistaletta 20, joita ympäröi kuumakutistetusta muovimateriaalista tehty tuppilo 22. Kais-15 taleet 20 on leikattu tyypiltään kuviossa 2 esitetyn kaltaisesta nauhasta. Tuppilo 22 on kuumakutistettu kaistaleiden 20 päälle niiden riittäväksi suojelemiseksi ja rajoittamiseksi. Kun kordin yksi avoin pää 24 sytytetään, palaminen etenee nopeasti sen pituudella nuolen osoittamassa suunnassa. Nauhan 20 10 ja kerrosten 16 ja 18 vastaavaa paksuutta ja erityisesti kaistaleiden 20 keskitystä ja asetusta vaihtelemalla kordin palamistehoa ja -nopeutta voidaan muuttaa.

Leimahdussiirtokordin eräässä erityisessä sovellutusesimer-25 kissä kolme 2 mm levyistä kaistaletta tehtynä 45 mikronin paksuisesta PTFE-kalvonauhasta, joka oli kummaltakin puoleltaan päällystetty noin 16 mm paksuisella magnesiumkerroksel-la, asetettiin 4 mm läpimittaisen Viton-putken sisään ("Vi-ton-putki" oli tehty fluoroidusta polymeerimateriaalista).

30 Putki kuumakutistettiin kaistaleiden päälle. Kordin sisältämä pyroteknisen materiaalin kokonaismäärä oli noin 1 g/m. Kun kordi sytytettiin yhdestä päästä kohdistamalla paikallinen oikosulku yhteen kaistaleeseen, putken sisällä olevien kaistaleiden palaminen eteni kordia pitkin suuruusluokkaa 100 35 ms-1 olevalla nopeudella. Putki ei murtunut huomattavammin, 16 97803 koska PTFE:n ja Mg:n välinen eksoterminen reaktio saa aikaan reaktiotuotteita, jotka kondensoituvat korkeassa lämpötilassa.

5 Kuvio 4 esittää ponnelatausta, joka käsittää kuvion 2 mukaisen päällystetyn PTFE-nauhan 10, 16, 18, jonka reunat on leikattu päällystämättömän PTFE:n poistamiseksi ja joka on rullattu lieriömäiseen muotoon.

10 Kuvio 5 esittää ohjusta, joka käsittää nokkaosan 30, lieriömäisen runko-osan 32, jossa on rakettimoottorikotelo, ja rakettisuuttimen 34. Koaksiaalisesti moottorikotelon 32 kanssa on asetettu lieriömäinen ponnelataus 36, joka käsittää kuvion 4 mukaisen latauksen. Tämän sovellutusmuodon mukaisen 15 ohjuksen kokonaismassa oli 60 g ja ponnelatauksen massa 9 g. Ponnelataus 36 valmistettiin rullaamalla kokoon edellä selostetun kaltainen Mg-päällystetty PTFE-kalvokappale. Lataus sytytettiin takapäästään 38 käyttämällä kuvion 3 mukaista leimahdussiirtokordia, joka paloi täysin millisekuntien aika-20 na sytyttämisensä jälkeen kiihdyttäen ohjuksen loppunopeuteen 200 ms'1.

Kuvioiden 6 ja 7 esittämä suljettu tasomainen pyrotekninen moninkertainen sarja käsittää polymeerisen alustalevyn 60, 25 jonka päälle on asetettu reaktiivisten laminaattietenemistei-den 62 muodostama verkosto eri tavoin yhteenliitettynä ja ulottuen reunapäätteisiin 64, 66, 68 ja 70 haaroitetusta alkupäätteestä 72 lähtien.

30 Etenemisteiden 62 muodostama verkko on päällystetty muodoltaan vastaavanlaisella päällyksellä 74, joka on kehältään suljettu tiiviisti alustalevyyn 60 päätteitä 64 - 72 lukuunottamatta. Tämä päällys on tehty sopivimmin elastomeeri-sestä materiaalista, kuten PTFE:stä, joka paisuu teiden 62 35 palaessa ja estää siten paineen liiallisen kehittymisen, joka 17 97803 voisi muutoin saada aikaan liian nopean palamisen. Kunkin etenemistien peittämisen vaihtoehtona levyn 60 koko pinta voidaan peittää päällystysmateriaalilla, joka on sopivimmin elastomeerinen, kastamalla alustakerros esimerkiksi nestemäi-5 sessä tilassa olevaan päällystemateriaaliin tai suihkuttamalla tätä päällystysmateriaalia alustakerrokseen.

Kukin etenemistie käsittää pinon vuorottain kerrostettuja sydänaktiivisia kalvoja 76 ja 78 asetettuina kerrostetun melo tallikerroksen 80 päälle, joka on suhteellisesti kalvoja 76 ja 78 paljon paksumpi. Kalvot 76 ja 78 on vastaavasti tehty hapettavista ja hapettuvista materiaaleista. Levy 60 ja kerros 80 on tehty hapettavasta ja vastaavasti hapettuvasta metallimateriaalista.

15

Useat kerrostusmateriaalit sopivat käytettäviksi kalvoja, kerrosta ja levyä varten, esimerkiksi titaani kalvoihin 76, lyijyoksidi kalvoihin 78, PTFE levyyn 60 ja magnesium kerrokseen 80.

20

Haaroitetun alkupäätteen 72 kumpikin haara 72a sisältää uuma-osan 82. Näiden haarojen uumaosien yli ulottuvat kärjet 84 asetetaan alas kerrokseen 90 ja liitetään pienjännitteiseen tasavirtalähteeseen (ei näy).

25

Etenemistiet 62 muodostetaan levylle 60 seuraavassa selostettavan valmistusmenetelmän avulla.

Alustakerroksen 60 yksi kokonainen pinta valmistetaan ensin 30 sopivalla tavalla ja siihen asetetaan maskilevy (ei näy), jossa oleva rakoverkosto vastaa teiden 62 muodostamaa verkostoa. Kerros 80 ja kalvot 76 ja 78 päällystetään sitten maskin kautta käyttäen tavanomaista tyhjökerrostuslaitteistoa (ei näy). Kerrostuslähdemateriaalit, esimerkiksi magnesium, ti-35 taani ja lyijy, asetetaan kukin erilliseen höyrystysveneeseen 18 97803 ja höyrystetään vuorollaan elektronisäteen avulla argonilma-kehässä, johon päästetään valvottuja määriä happea lyijyn höyrystämisjaksojen aikana. Kerrostamisprosessin tultua suoritetuksi loppuun maski poistetaan ja päällyste asetetaan 5 paikoilleen ja reunasuljetaan alustakerrokseen 60 sopivan tiivistysmateriaalin avulla.

Alaan perehtyneille henkilöille on selvää, että samanlainen etenemisteiden 62 muodostama verkosto voidaan vaihtoehtoises-10 ti saada aikaan päällystämällä ensin levyn 60 koko pinta, asettamalla maski kerrostetun laminaatin vaadittujen alueiden, so. tieverkoston 62, päälle ja poistamalla jäljelläolevat kerrostetun materiaalin alueet happosyövytyksen avulla piirilevyjen valmistustekniikoiden yhteydessä tunnetulla 15 tavalla.

Luotettavien reaktioetenemisominaisuuksien varmistamiseksi kunkin kerrostetun kalvon 76 ja 78 paksuus ei sopivimmin ylitä kahta mikronia, sillä paksuudeltaan suuremmat kalvot 20 ovat haitallisia, koska niiden lämpöabsorptio voi olla riittävä sammuttaakseen kalvojen välisen eksotermisen kerrosreak-tion. Kerros 80 on toisaalta edullisesti paksumpi kuin kaksi mikronia ja sopivimmin jopa 30 mikronin paksuinen, koska sen tehtävänä on reagoida eksotermisesti polymeerisen alustalevyn 25 60 kanssa ja muodostaa siten lämmönlähde kalvoja 76 ja 78 varten, jota tarvitaan niiden sytyttämiseksi ja palamisen ylläpitämiseksi. Reaktiivisten kalvojen 76 ja 78 vaadittu minimimäärä on riippuvainen kerroksen 80 paksuudesta ja sen ja levyn 60 allaolevien alueiden välisen eksotermisen reakti-30 on synnyttämästä lämpömäärästä.

On havaittu, että paksuudeltaan 10 mm oleva magnesiumkerros 80 kerrostettuna 3 mm paksuiselle PTFE-levylle on riittävä ylläpitämään eksoterminen reaktio neljän yhden mikronin pak-35 suisen titaanikalvon 76 ja neljän yhden mikronin paksuisen · «a.i b:1U l.i 1 iki . i 19 97803 lyijyoksidikalvon 78 välillä. Tällä tavoin kerrostetut kalvot 76 ja 78 sisältävät kumpikin sarakemaisen kideristikkoraken-teen, joka on molekyylisesti kiinnittynyt kuhunkin seuraavaan vierekkäiseen ristikkoon muodostaen reaktiivisen laminaatin, 5 joka sytytettynä ylläpitää näiden ristikoiden välisen eksotermisen reaktion sen lämmön auttamana, joka saadaan allaole-vasta eksotermisesta reaktiosta metallikerroksen 80 ja alus-talevyn 60 välillä. Tämän laminaatin palamisnopeus etenemisteitä 62 pitkin havaittiin vakiosuuruiseksi, sen ollessa 10 nopeusalueella 20 - 100 mrns'1.

Käytännössä etenemistie sytytetään sähkövirran avulla, joka kulkee haaroitetun alkupäätteen 72 poikki kahden paljaan kärjen 84 välissä. Vastuskuumennus aiheuttaa paikallisten 15 kuumien kohteiden muodostumisen kahden uumaosan 82 välissä, mikä samanaikaisesti sytyttää monikertaisen sarjan näissä kahdessa kohdassa. Tulokseksi saatu eksoterminen reaktio etenee teitä 62 pitkin yhtenäisellä nopeudella saaden aikaan alkulähteen kuhunkin jäijelläolevaan päätteeseen 64-70 vä-20 lein, jotka välissä olevien etenemisteiden pituudet tarkoin määrittävät. Hämmästyttävää kyllä palamisnopeus kalvojen 76 ja 78 alustakerrosta 60 pitkin, joka on sopivimmin huomattavasti hitaampi kuin allaolevan alustakerroksen 60 ja metalli-kerroksen 80 välinen nopeus, pyrkii määräämään kokonaispala-25 misnopeuden etenemisteitä 62 pitkin. Tässä sovellutusmuodossa kaikkia tai mitä tahansa päätettä 64-70 voidaan käyttää aloittamaan muut käynnissä olevat aikasytytykset tai pääteta-pahtumat. Levyn 60 paksuus valitaan sen eheyden varmistamiseksi koko teitä 62 pitkin tapahtuvan palamisen yhteydessä.

30

Alaan perehtyneille henkilöille on ilmeistä, että muitakin monimutkaisempia aikasytytyssarjaverkostoja voidaan muodostaa esillä olevan keksinnön mukaisesti. Esimerkiksi erityistapah-tumia varten tarkoitetut alkusytyttimet voidaan muodostaa 35 kiinteästi yhdessä valituissa päätteissä olevien etenemistei- 20 97803 den kanssa valmistuksen aikana. Lisäksi vaihtoehtoisia väyliä voidaan muodostaa mihin tahansa erityiseen moninkertaiseen sarjaan aikasytytysaikojen valinnan mahdollistamiseksi.

5 Kuvioissa 8 ja 9 esitetty pyrotekninen moninkertainen sarja käsittää kaksi levyä 100, 102 tehtyinä hapettavasta polymeerimateriaalista, kuten PTFEsstä, tasomaisten pyroteknisten reaktiivisten etenemisteiden 104 muodostaman verkoston kulkiessa näiden kahden levyn välissä. Etenemistiet 104 on tehty 10 sarjasta matalia kanavia 106, jotka on leikattu kumpaankin levyyn 100, 102 ainakin kolmen mikronin syvyyteen, yhdessä levyssä olevien kanavien ollessa toisen levyn kanavien peilikuva, niin että kun levyt asetetaan pinnat vastakkain yhteen, etenemistiet muodostuvat kummassakin levyssä olevien vastak-15 kaisten kanavien avulla. Ennen kokoonpanoa hapettuvasta materiaalista, kuten Mg:stä, tehty kerros 108 höyrykerrostetaan kunkin kanavan 106 sisään, kunnes jokainen kanava tulee samaan tasoon siihen liittyvän levyn 100,102 vieressä olevan pinnan 110, 112 kanssa. Kun levyt siirretään yhteen, vastak-20 kaiset kerrokset 106 kiinnittyvät toisiinsa ja kulkutiet 104 täyttyvät siten täysin metallilla. Käytännössä sarjan sytyttäminen päätepinnassa 114 esimerkiksi paikallisen vastusläm-mön avulla saa aikaan nopean palamisen etenemisteitä 104 pitkin nopeudella, joka on kuvion 3 esittämän leimahdussiir-25 tokordin yhteydessä esiintyvän nopeuden kaltainen.

Claims (10)

97803

1. Pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että hapettavasta polymeerimateriaalista tehtyyn alustakerrokseen on höyrykerrostettu vähintään yksi kerros hapettuvaa metalli-5 materiaalia ainakin yhteen kohtaan alustakerroksen pinnalla, tämän vähintään yhden kerroksen ollessa paksuudeltaan ainakin kolme mikronia ja polymeeri- ja metallimateriaalien kyetessä yhdessä reagoimaan eksotermisesti sytytykseen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että polymeerimateriaali käsittää rakenteensa sisään kemiallisesti sidotut hapettavat atomit, jotka on valittu halogeenit, hapen, rikin, typen ja fosforin sisältävästä ryhmästä. 15

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että metallimateriaali käsittää metallin, joka on valittu litiumin, natriumin, magnesiumin, berylliumin, kalsiumin, strontiumin, bariumin, 20 alumiinin, titaanin, sirkoniumin ja niiden seokset sisältävästä ryhmästä.

4. Patenttivaatimuksen 2 ja 3 mukainen pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että polymeerimateriaali 25 käsittää fluoroidun polymeerin ja että metallimateriaali käsittää magnesiumin tai sen seoksen.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että polymeerimateriaali käsittää

30 PTFE:n ja metallimateriaali magnesiumin.

6. Minkä tahansa edellä olevan patenttivaatimuksen mukainen pyrotekninen materiaali, tunnettu siitä, että yksi tai useampi metallimateriaalikerros on päällystetty reaktii- 55 visella laminaatilla, joka käsittää useita hapettuvasta mate- 97803 riaalista tehtyjä kalvoja kerrostettuina vuorottaln useiden hapettavasta materiaalista tehtyjen kalvojen kanssa, kunkin kalvon ollessa peräkkäisessä järjestyksessä kerrostettuna yhden tai useamman metalllmaterlaallkerroksen päälle, näiden 5 laminaatin sisällä olevien hapettuvien ja hapettavien materiaalien kyetessä yhdessä reagoimaan eksotermisesti sytytykseen.

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen pyrotekninen materiaali, 10 tunnettu siitä, että hapettavasta ja hapettuvasta materiaalista tehtyjen kalvojen kokonaismäärä reaktiivisessa laminaatissa on 4 - 50, sopivimmin 6-20.

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen pyrotekninen mate-15 riaali, tunnettu siitä, että yhden tai useamman me- tallimateriaalikerroksen kokonaispaksuus on suurempi kuin reaktiivisen laminaatin sisältämien kalvojen keskimääräinen kalvopaksuus.

9. Pyrotekninen aikasytytyssarja, tunnettu siitä, että sen yhteydessä käytetään minkä tahansa patenttivaatimuksen 6-8 mukaista pyroteknistä materiaalia.

10. Pyrotekninen sarja, käsittäen kaksi minkä tahansa pa-25 tenttivaatimuksen 1-5 mukaisesta pyroteknisestä materiaalista tehtyä pyroteknistä elementtiä, jotka on asetettu pinnat vastakkain kosketukseen toistensa kanssa, näiden elementtien polymeeristen alustakerrosten vastakkaisten pintojen rajoittaessa yhden tai useamman kulkutien sanottujen element-30 tien väliin, jotka käsittävät hapettuvasta metallimateriaalista tehdyt vastakkaiset höyrykerrostetut kerrokset. 97803