Publication detail

Comparative analysis of the ESD sensitivity of B/KNO3 and B4C/KNO3 pyrotechnic compositions

Authors: Hřebíčková Pavlína | Vianna Cantini Danillo Fernando | Pelikán Vojtěch | Pachman Jiří

Year: 2025

Type of publication: článek ve sborníku

Name of source: Proceedings of the 27th Seminar on New Trends in Research of Energetic Materials

Publisher name: Univerzita Pardubice

Place: Pardubice

Page from-to: 380-387

Titles:

Language	Name	Abstract	Keywords
cze	Srovnávací analýza citlivosti pyrotechnických směsí B/KNO3 a B4C/KNO3 na elektrostatický výboj	Tato studie hodnotí citlivost směsí boru a dusičnanu draselného (BPN) a karbidu boru s dusičnanem draselným (BCPN) na elektrostatický výboj (ESD). Předchozí výzkumy složení BPN uvádějí omezené údaje o ESD, především v netlumeném režimu, které vykazují necitlivost až do 5 J. Předchozí práce však prokázaly 50% pravděpodobnost iniciace 12 mJ v tlumeném režimu, což naznačuje vyšší citlivost při měření za podmínek, které jsou reprezentativnější pro pyrotechnickou iniciaci tepelným rozkladem. Cílem této studie je porovnat citlivost na ESD mezi složeními BPN a BCPN s použitím různých poměrů paliva a oxidantu, aby se posoudilo, jak různé reaktivní složky ovlivňují jejich citlivost a bezpečnostní profil. Výsledky ukazují, že zvýšení obsahu paliva obecně zvyšuje citlivost, přičemž složení na bázi boru vykazují nižší minimální energii zapálení (MIE) než jejich protějšky na bázi karbidu boru. Tento rozdíl je způsoben především vyšší elektrickou odporovostí a nižší tepelnou vodivostí boru, které podporují lokální akumulaci náboje a zadržování tepla, čímž zvyšují pravděpodobnost zapálení. Za významný faktor je považována také čistota složení. Zjištění poskytují nové poznatky o elektrostatické citlivosti těchto složení a přispívají k bezpečnějším postupům při přípravě pyrotechnických aplikací.	Citlivost k elektrostatickému výboji; Pyrotechnický zážeh; Borové směsi; Posouzení bezpečnosti
eng	Comparative analysis of the ESD sensitivity of B/KNO3 and B4C/KNO3 pyrotechnic compositions	This study evaluates the electrostatic discharge (ESD) sensitivity of boron and potassium nitrate (BPN) and boron carbide with potassium nitrate (BCPN) compositions. Previous investigations for the BPN composition report limited ESD data, primarily in the undamped mode, showing insensitivity up to 5 J. However, prior work demonstrated a 50% initiation probability of 12 mJ in the damped mode, indicating higher sensitivity when measured under conditions more representative for pyrotechnic initiation by thermal decomposition. This study aims to compare the ESD sensitivity between BPN and BCPN compositions using different ratios of fuel and oxidizer to assess how different reactive components influence their sensitivity and safety profile. Results show that increasing fuel content generally enhances sensitivity, with boron-based compositions exhibiting lower minimum ignition energy (MIE) than their boron carbide counterparts. This difference is mainly attributed to boron's higher electrical resistivity and lower thermal conductivity, which favour localized charge accumulation and heat retention, increasing the likelihood of ignition. Purity content is also believed to play a significant role. The findings provide new insights into the electrostatic sensitivity of these compositions, contributing to safer formulation practices in pyrotechnic applications.	Electrostatic discharge sensitivity; Pyrotechnic initiation; Boron compositions; Safety assessment

Search

Login for students

Login for employees

Publication detail

Departments

Other Parts

Map

Services

Popular Links