Thuốc va đập không gây gỉ

Để tránh các tác động phá hoại của sản phẩm cháy thuốc va đập lên nòng súng, người ta đã đề xuất lượng lớn thuốc va đập mới, không tác động lên kim loại nòng súng. Loại thuốc này được gọi tên là thuốc “không gây gỉ” hoặc thuốc “chống gỉ” hoặc đơn giản là thuốc “không gỉ”.

Thuốc không gây gỉ được bắt đầu nghiêm túc nghiên cứu từ năm 1900. Khám phá đầu tiên là thay thế KClO₃ bằng chất oxy hóa khác không chứa clo.

Năm 1900, Xitler (người Thụy Điển) đã đề xuất thay thế KClO₃ trong thuốc va đập dùng fuminat và clorat bằng Ba(NO₃)₂ với BaCO₃ để trung hòa các sản phẩm có tính axit của phản ứng. Về sau người ta cho thêm vào Ba(NO₃)₂ một lượng nhỏ hợp chất nitro, làm giảm lượng Sb₂S₃ và làm tăng lượng Hg(ONC)₂. Trong số các hợp chất nitro đầu tiên sử dụng axit picric, sau đó lần lượt thay bằng TNT, Kali picrat, tetryl và các chất khác.

Ngoài Ba(NO₃)₂, các chất khác được khuyến nghị sử dụng như muối cromat của các kim loại khác nhau, chủ yếu là muối của kim loại Hg và Pb. Từ các đề xuất này rút ra rằng, sau khi thuốc cháy các oxit kim loại trong đó có oxit crom sẽ được lắng trong nòng súng, tạo thành lớp màng bảo vệ nòng súng khỏi bị gỉ. Để tăng khả năng mồi cháy người ta thêm vào đó PbO₂, BaO₂ và CaSi₂.

Muộn hơn người ta bắt đầu sử dụng chì nitrat Pb(NO₃)₂, trong một loạt bằng sáng chế có nhiều đề xuất Coban nitrat và Tali nitrat Co(NO₃)₂ và Tl(NO₃)₂, muối 2 kim loại K₂Ba(NO₃)₄ và các chất khác.

Trong vai trò chất cháy, ngoài Sb₂S₃ và những chất khác đã biết người ta bắt đầu sử dụng chì sunfua xianua Pb(CNS)₂ và canxi silicua CaSi₂.

Chất oxy hóa tốt nhất trong thuốc không gỉ là Ba(NO₃)₂, nó xuất hiện trong lượng lớn các thuốc hạt lửa và thường được sử dụng ngày nay.

Khi thay thế KClO₃ bằng các chất oxy hóa khác thì thu được thuốc va đập, không gây ra gỉ vũ khí nhưng không thể khắc phục các tác động cơ học phá hủy kim loại ở gần đạn do sự va đập và tác động nhiệt của các hạt rắn. Vì thế khi chế tạo thuốc không gỉ bắt đầu phải thay thế thủy ngân fuminat bằng thuốc gợi nổ khác.

Thời gian đầu từng đề xuất thay thế thủy ngân fuminat bằng tetrasunfua nito N₄S₄ đủ nhạy với va đập nhưng thuốc va đập chứa nó không tốt do có tính nổ phá cao. Sau đó sử dụng photpho đỏ và các muối picrat cũng không được phổ biến do không bền vững khi bảo quản và khả năng mồi cháy thấp.

Trong thời gian gần đây thay vì sử dụng thủy ngân fuminat người ta đã sử dụng muối chì stipnat C₆H(NO₂)₃O₂Pb.Pb(OH)₂ và C₆H(NO₂)₃O₂Pb bình thường, nổi tiếng với tên THPC (trinitro resocxinat chì).

Đặc biệt ấn tượng là đề xuất sử dụng guanidin nitrozo amino guanidin tetrazen làm thuốc gợi nổ trong hạt lửa, trên thực tế gọi tắt là tetrazen. Chất này theo số liệu của một số nhà khảo sát hoàn toàn phù hợp với vai trò thuốc gợi nổ vì nó cho độ nhạy cao với va đập và khi phân hủy thì tạo ra khí có tính kiềm, trung hòa các sản phẩm cháy có tính axit. Thời gian đầu đã từng khuyên dùng thay thế một phần thủy ngân fuminat trong hỗn hợp thuốc va đập bằng chúng trong khi giữ nguyên KClO₃. Sau đó bắt đầu thay thế hoàn toàn.

Các khảo sát của những năm gần đây cho thấy thuốc va đập tốt nhất là chứa tetrazen và THPC.

Tetrazen là chất cực nhạy với va đập nhưng lại rất nhẹ, ngoài ra có khả năng mồi cháy các thành phần còn lại rất tốt. THPC cũng là chất mồi cháy tốt nhưng độ nhạy va đập của nó thì hơi yếu. Vì thế trong thuốc va đập thì 2 chất này có độ nhạy va đập vừa đủ và khả năng mồi cháy đáng tin cậy. Trong hỗn hợp thuốc va đập thì chất oxy hóa là Ba(NO₃)₂ hoặc Pb(NO₃)₂. Để tăng độ nhạy người ta cho thêm vào đó bột thủy tinh hoặc đá nhám,... thường dùng nhất là Canxi silicua (chất rắn đồng thời là chất cháy).

Trong bảng 2 chỉ ra một số đơn thuốc va đập không gỉ phổ biến chứa và không chứa thủy ngân fuminat.

Bảng 2

Thuốc va đập không gỉ

Các thành phần	Hàm lượng (%)
Thủy ngân fuminat	25,0	30,0	50,0	40,0	30,0	-	-	-	-
THPC	-	-	-	-	-	40,0	-	40,0	40,0
Tetrazen	-	-	-	-	15,0	1,0	3,0	-	2,0
DDNP	-	-	-	-	-	4,0	37,0	-	-
Ba(NO2)3	25,0	35,0	30,0	46,0	-	-	-	35,0	-
KClO3	-	-	-	-	25,0	-	-	-	-
PbO2	35,0	-	-	-	-	-	-	5,0	-
BaCO3	-	6,0	-	-	-	-	-	-	-
Tetryl	-	-	-	5,0	-	-	-	-	-
Sb2S3	15,0	25,0	20,0	9,0	30,0	-	-	-	-
Thủy tinh	-	4,0	-	-	-	19,0	19,0	-	20,0
Pb(CNS)2	-	-	-	-	-	7,0	7,0	-	8,0
Pb(NO3)2	-	-	-	-	-	29,0	34,0	-	30,0
CaSi2	-	-	-	-	-	-	-	20,0	-

Trong thời gian gần đây trong các tài liệu bằng sáng chế xuất hiện các đề xuất về việc sử dụng các hợp chất nitro để làm thuốc gợi nổ, còn chất oxy hóa chủ yếu là nitrat và các dioxit.

Để ngăn cản sự cháy nòng súng thì cần phải cho thêm chất để sản phẩm cháy của thuốc va đập (xỉ) giữ lại trong vỏ đạn và không rơi vào nòng súng.

Các nhà máy chế tạo hạt lửa nước ngoài gần như chuyển toàn bộ sang thuốc va đập không gỉ.