Une composition à retardement , également appelée charge à retardement ou train à retardement , est une composition pyrotechnique , une sorte d' initiateur pyrotechnique , un mélange d' oxydant et de carburant qui brûle à une vitesse lente et constante qui ne devrait pas dépendre de manière significative de la température et de la pression. Les compositions à retardement sont utilisées pour introduire un retard dans le train de mise à feu, par exemple pour séquencer correctement le tir de feux d'artifice , pour retarder le tir de charges d'éjection dans des modèles réduits de fusées, par exemple, ou pour introduire quelques secondes de temps entre le déclenchement d'une grenade à main et son explosion . Les temps de retard typiques varient entre quelques millisecondes et plusieurs secondes.
Une charge à retardement très répandue est un tube de poudre noire comprimée . L'assemblage mécanique empêche la détonation directe de la charge.
Bien que les compositions à retardement soient essentiellement similaires à d'autres compositions de comburant-combustible, on utilise des granulométries plus grosses et des produits chimiques moins agressifs. De nombreuses compositions génèrent peu ou pas de gaz pendant la combustion. Les matériaux typiques utilisés sont :
- Carburants : silicium , bore , manganèse , tungstène , antimoine , trisulfure d’antimoine , zirconium , alliage zirconium – nickel , zinc , magnésium , etc.
- Oxydants : dioxyde de plomb , oxydes de fer , chromate de baryum , chromate de plomb , oxyde d'étain(IV) , oxyde de bismuth(III) , sulfate de baryum (pour les compositions à haute température), perchlorate de potassium (généralement utilisé en petite quantité avec d'autres oxydants), etc.
- Des additifs pour refroidir la flamme et ralentir la réaction peuvent être utilisés ; des matériaux inertes ou des réfrigérants comme le dioxyde de titane , le verre pilé, la craie , le bicarbonate de sodium , etc. sont courants.
Les taux de combustion dépendent de : [1]
- nature du carburant - les carburants qui dégagent plus de chaleur brûlent plus vite
- nature de l'oxydant - les oxydants qui nécessitent moins de chaleur pour se décomposer brûlent plus rapidement
- le rapport de composition - les mélanges stoechiométriques brûlent le plus rapidement, également un léger excès de combustible métallique augmente également le taux de combustion, probablement en raison du transfert de chaleur
- tailles de particules - les particules plus petites brûlent plus rapidement, mais des particules trop petites peuvent entraîner une combustion incomplète ou interrompue en raison d'une zone de chauffage trop étroite
- assemblage mécanique et boîtier - le diamètre de charge et la conductivité thermique du boîtier influencent les pertes de chaleur latérales
- température ambiante - idéalement, cette dépendance est très faible, mais des températures extrêmement basses ou extrêmement élevées peuvent avoir une influence
Voici quelques exemples de compositions : [2]
- poudre noire avec ajout de matière inerte, par exemple de la craie ou du bicarbonate de sodium
- oxyde de plomb (II) avec silicium , brûlant à 1,5–2 cm/s
- Mine de plomb rouge avec silicium, combustion à vitesse moyenne
- oxyde de plomb (IV) avec silicium, brûlant à 5–6 cm/s
- permanganate de potassium avec antimoine , très lent
- Composition du retard au manganèse : manganèse avec chromate de plomb et chromate de baryum (le chromate de plomb est le principal oxydant, le chromate de baryum agit comme modificateur de la vitesse de combustion, plus il y en a, plus la réaction est lente) [3]
- Composition du retard au tungstène : tungstène avec chromate de baryum et perchlorate de potassium [4]
- Alliage de zirconium et de nickel Composition retardatrice : alliage de zirconium et de nickel avec chromate de baryum et perchlorate de potassium .
- bore avec chromate de baryum [5]