遅延構成

遅延組成物（遅延チャージまたは遅延トレインとも呼ばれる）は、火工品の着火剤の一種であり、酸化剤と燃料の混合物で、温度や圧力に大きく左右されない、ゆっくりとした一定の速度で燃焼します。遅延組成物は、発射トレインに遅延を導入するために使用されます。例えば、花火の発射順序を適切に調整したり、模型ロケットなどの射出装薬の発射を遅延させたり、手榴弾の起爆から爆発までの間に数秒の遅延時間を設けたりするために用いられます。典型的な遅延時間は、数ミリ秒から数秒の範囲です。

一般的な遅延薬としては、圧縮された黒色火薬の入った筒が挙げられる。機械的な機構によって、薬の直接的な爆発が防止される。

遅延組成物は基本的に他の燃料酸化剤組成物と類似しているが、より大きな粒径と反応性の低い化学物質が使用される。これらの組成物の多くは、燃焼中にほとんど、あるいは全くガスを発生しない。代表的な材料は以下のとおりである。

• 燃料：シリコン、ホウ素、マンガン、タングステン、アンチモン、三硫化アンチモン、ジルコニウム、ジルコニウム-ニッケル合金、亜鉛、マグネシウムなど。
• 酸化剤：二酸化鉛、酸化鉄、クロム酸バリウム、クロム酸鉛、酸化スズ(IV)、酸化ビスマス(III)、硫酸バリウム（高温組成物用）、過塩素酸カリウム（通常、他の酸化剤と少量併用）など。
• 炎を冷却し、反応速度を遅くするための添加剤を用いることができる。二酸化チタン、粉砕ガラス、チョーク、重曹などの不活性物質や冷却剤が一般的に用いられる。

燃焼速度は以下に依存します。

• 燃料の性質 - より多くの熱を放出する燃料はより速く燃焼する
• 酸化剤の性質 - 分解に必要な熱量が少ない酸化剤は燃焼が速い
• 組成比 - 化学量論的混合物が最も速く燃焼し、金属燃料のわずかな過剰も燃焼速度を増加させるが、これはおそらく熱伝達によるものと考えられる。
• 粒子サイズ - 粒子が小さいほど燃焼は速くなりますが、粒子が小さすぎると加熱ゾーンが狭くなりすぎて不完全燃焼や燃焼中断につながる可能性があります。
• 機械アセンブリとハウジング - 充填径とハウジングの熱伝導率が横方向の熱損失に影響を与える
• 周囲温度 - 理想的にはこの依存性は非常に低いが、極端に低い温度または極端に高い温度は影響を与える可能性がある

作品例をいくつか挙げると以下のようになります。

• 不活性物質（例えば、チョークや重曹）を添加した黒色粉末
• ケイ素を含む酸化鉛(II)、燃焼速度1.5～ 2cm/s
• シリコン入り赤鉛、中程度の燃焼速度
• シリコンを含む酸化鉛(IV)、燃焼速度5～ 6cm/s
• 過マンガン酸カリウムとアンチモン、非常に遅い
• マンガン遅延組成物：マンガン、クロム酸鉛、クロム酸バリウム（クロム酸鉛は主酸化剤、クロム酸バリウムは燃焼速度調整剤として作用し、その量が多いほど反応速度が遅くなる）Wayback Machineに2008年6月2日にアーカイブされました^{[ 1 ]}
• タングステン遅延剤の組成：タングステン、クロム酸バリウム、過塩素酸カリウム^{[ 2 ]}
• ジルコニウムニッケル合金遅延組成物：ジルコニウム-ニッケル合金、クロム酸バリウムおよび過塩素酸カリウム。^{[ 3 ]}
• ホウ素とクロム酸バリウム