遅延合成

遅延組成物（遅延装薬または遅延列とも呼ばれる）は、花火組成物、一種の花火開始剤、温度や圧力に大きく左右されない、ゆっくりとした一定速度で燃焼する酸化剤と燃料の混合物です。遅延組成物は、発射列に遅延を導入するために使用されます。たとえば、花火の発射を適切に順序付けたり、模型ロケットなどでの放出装薬の発射を遅らせたり、手榴弾の起爆から爆発までに数秒の時間を導入したりします。一般的な遅延時間は、数ミリ秒から数秒の範囲です。

一般的な遅延爆薬は圧縮された黒色火薬のチューブです。機械的な組み立てにより、爆薬の爆発が防止されます。

遅延組成物は基本的に他の燃料酸化剤組成物と同様ですが、より大きな粒子サイズと、それほど攻撃的に反応しない化学物質が使用されます。組成物の多くは、燃焼中にガスをほとんどまたはまったく発生しません。使用される代表的な材料は次のとおりです。

• 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、他の酸化剤と一緒に少量使用される）など。
• 炎を冷却し、反応を遅くするための添加剤を使用することもできます。二酸化チタン、すりガラス、チョーク、重炭酸ナトリウムなどの不活性物質または冷却剤が一般的です。

燃焼率は以下の要因に依存します: [1]

• 燃料の性質 - より多くの熱を放出する燃料はより速く燃える
• 酸化剤の性質 - 分解するのに必要な熱が少ない酸化剤はより速く燃える
• 組成比 - 化学量論的混合物は最も速く燃焼し、金属燃料のわずかな過剰も、おそらく熱伝達により燃焼速度を増加させます。
• 粒子サイズ - 粒子が小さいほど燃焼が速くなりますが、粒子が小さすぎると加熱領域が狭くなり、不完全燃焼や中断燃焼につながる可能性があります。
• 機械組立とハウジング - ハウジングの充填直径と熱伝導率は横方向の熱損失に影響します
• 周囲温度 - 理想的にはこの依存性は非常に低いですが、極端に低いまたは非常に高い温度は影響を与える可能性があります。

いくつかの構成の例は以下のとおりです: [2]

• 不活性物質（チョークや重炭酸ナトリウムなど）を添加した黒色火薬
• シリコンを含む酸化鉛(II)、1.5～2 cm/sで燃焼
• シリコンを含む赤鉛、中程度の燃焼速度
• シリコンを含む酸化鉛(IV)、5～6 cm/sで燃焼
• アンチモンを含む過マンガン酸カリウム、非常に遅い
• マンガン遅延剤の組成：マンガンとクロム酸鉛およびクロム酸バリウム（クロム酸鉛は主な酸化剤であり、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が遅くなる）[3] ^[1]
• タングステン遅延剤 組成：タングステン、クロム酸バリウム、過塩素酸カリウム[4] ^[2]
• ジルコニウムニッケル合金遅延組成:クロム酸バリウムと過塩素酸カリウムを含むジルコニウムニッケル合金。^[3]
• クロム酸バリウムを含むホウ素[5]