Brevet 2409201 – Mélange fumigène – 1946

 

L’invention décrite ici peut être fabriquée et utilisée par ou pour le gouvernement à des fins gouvernementales, sans nous payer de redevance. La présente invention concerne un mélange produisant de la fumée qui est utile dans des munitions pour produire une fumée ayant un pouvoir d’occultation élevé.

L’obscurcissement de la fumée s’est avéré être une valeur tactique importante dans la guerre, et toutes les nations se sont activement employées à développer des agents de fumée de qualité supérieure. Un type bien connu d’agent de fumée est le mélange de Berger qui a été utilisé pendant la dernière guerre et qui a depuis été amélioré de plusieurs façons. Dans ce type d’agent, le zinc métallique finement divisé subit une réaction avec un chlorure organique. Dans la réaction, le zinc a tendance à être chloré en chlorure de zinc par le chlorure organique qui se décompose pour libérer du carbone libre.

A moins que ce type de mélange ne soit modifié par des ingrédients ajoutés pour oxyder le carbone et modifier la réaction, le mélange tend à produire une fumée grise et est quelque peu erratique en brûlant. Les agents modificateurs ajoutés au mélange n’augmentent pas considérablement le volume de fumée.

Un but de la présente invention est de fournir un mélange fumigène utilisable dans tous les types de munitions dans lesquels le mélange de type Berger a été utilisé comme remplissage et qui est capable de générer un nuage volumineux de fumée blanche sans nécessité d’une substance pour oxyder le carbone et sans avoir besoin d’agents modificateurs inertes.

Un autre objet de la présente invention est de fournir un mélange produisant de la fumée qui forme une fumée dense par une réaction hautement exothermique qui peut simultanément former un résidu de laitier très chaud, et constitue par conséquent un adjuvant précieux dans un incendiaire.

La composition fumigène de la présente invention comprend principalement un chlorure inorganique ou métallique réactif mélangé avec un métal réactif, de préférence également avec un oxyde métallique réactif, qui réagissent exothermiquement pour produire un composé formateur de fumée. Des chlorures inorganiques peu coûteux et facilement disponibles peuvent ainsi être utilisés dans le mélange, à partir duquel des chlorures organiques ayant une importance stratégique pour d’autres utilisations peuvent être complètement omis.

Un chlorure de métal très approprié pour le mélange est le chlorure de fer, qui peut être utilisé économiquement.

On a trouvé que le chlorure ferrique pouvait être utilisé avec du zinc finement divisé comme mélange fumigène mais qu’il est préférable d’utiliser un oxyde métallique réactif, tel que l’oxyde de zinc, et un métal réactif finement divisé, tel que l’aluminium granulé, le magnésium ou la poussière de zinc, avec le chlorure de fer. D’autres chlorures métalliques réactifs, par exemple le tétrachlorure d’étain, peuvent être utilisés de la même manière; mais ces substances sont plus chères. En général, le métal élémentaire réactif et le constituant métallique de l’oxyde réactif devraient être plus élevés dans la série électromotrice que le constituant métallique du chlorure métallique réactif, et le métal élémentaire devrait être au moins aussi élevé que le constituant métallique de l’oxyde dans la série électromotrice. En outre, la proportion majeure du mélange en poids devrait être l’ingrédient de chlorure de métal.

Comme la réaction impliquée est hautement exothermique, tout ce qui est nécessaire pour démarrer la réaction est un mélange approprié de démarrage ou d’allumage, par exemple, tel qu’il a été utilisé dans la fumée et les grenades incendiaires et les bombes.

A titre d’exemple, on a trouvé que la composition suivante donne des résultats satisfaisants dans les grenades: Pourcentage d’aluminium à grains secondaires ———– .7,0 25 Oxyde de zinc ————- ———– – 40,0 Chlorure de fer (FeC13) anhydre —– – 53,0 Les expériences montrent qu’une fumée inoffensive de chlorure de zinc résulte d’un tel mélange. Le mélange est stable avant l’allumage et ne nécessite aucun autre type de composant. Cependant, il est souhaitable d’avoir le chlorure de métal anhydre pour les meilleures performances.

Si on le souhaite, d’autres ingrédients peuvent être ajoutés dans des proportions mineures à la composition. Des sels oxydants, tels que le chlorate de potassium, le chlorate de sodium ou le nitrate de baryum, peuvent être ajoutés. Une petite quantité de substances plus ou moins inertes, telles que le carbonate de magnésium et le carbonate de calcium, peut être présente dans le mélange. Des substances modifiant la réaction, telles que le chlorure d’ammonium ou le bicarbonate de sodium, peuvent être utilisées. Le mélange peut également contenir un colorant organique, si l’on souhaite produire une fumée colorée. Il peut également contenir un matériau combustible, tel que du soufre en poudre; et il peut contenir un liant, tel que la dextrine ou une huile. Bien qu’aucun chlorure organique ne soit nécessaire dans le mélange, une petite proportion de chlorure organique, tel que l’hexachloréthane, peut être utilisée avec le chlorure de métal. Lors du remplissage d’une bougie fumigène ou d’un pot de fumée, une partie du mélange peut être utilisée avec des agents modificateurs pour retarder la réaction. Cependant, lorsqu’il est utilisé conjointement avec un incendiaire, le mélange peut être utilisé de manière satisfaisante sans aucun agent modificateur.

En outre, lorsque le mélange doit être utilisé dans une grenade fumigène ou un pot de fumée pour produire lentement une fumée à basse température, le constituant métallique de l’oxyde métallique peut être le même que le métal finement divisé qui est mélangé avec le chlorure d’un autre métal. comme par exemple dans un mélange de poussière de zinc et d’oxyde de zinc avec du chlorure ferrique.

Il est à noter qu’il existe de nombreuses combinaisons d’ingrédients qui pourraient être sélectionnées pour être utilisées dans le mélange et que les quantités d’ingrédients peuvent être modifiées, mais les compositions sont considérées comme réalisant la présente invention lorsqu’elles sont caractérisées par la présence d’un le chlorure de métal, un oxyde d’un métal plus élevé dans la série électromotrice que le constituant métallique du chlorure, et un métal finement divisé plus haut dans la série électromotrice que le constituant métallique de l’oxyde. Il doit être compris que diverses autres modifications entrent dans l’esprit et la portée de l’invention.

Ce qui est revendiqué est: 1. Un mélange produisant de la fumée comprenant une proportion majeure en poids d’un chlorure métallique réactif, un oxyde d’un métal plus élevé dans la série électromotrice que le constituant métallique du chlorure et un métal finement divisé supérieur dans l’électromoteur. en série que le constituant métallique de l’oxyde, ledit oxyde et ledit chlorure étant les principaux réactifs.

2. Mélange fumigène comprenant une proportion majeure en poids de chlorure de fer réactif, d’aluminium à grains et d’oxyde de zinc.

3. Mélange fumigène comprenant une proportion majeure en poids de chlorure ferrique réactif, de poussière de zinc et d’oxyde de zinc.

4. Mélange fumigène comprenant une proportion majeure en poids de chlorure ferrique anhydre réactif, d’aluminium grainé et d’oxyde de zinc.

5. Un mélange produisant de la fumée comprenant environ 7% en poids d’aluminium à grains, environ 40% en poids d’oxyde de zinc et environ 53% en poids de chlorure ferrique anhydre.

LEO FINKELSTEIN.

HERVEY B. ELKINS.