（一）发光信号剂特性

作为四大含能材料之一，烟火剂的种类极多，按燃烧效应和用途通常可以分为发光剂、发烟剂、燃烧剂和烟花剂等。发光剂，也称有色光剂，是燃烧时能产生有色光信号的烟火剂，其应用领域主要为信号传递（发光信号剂）和效果观赏（烟花剂）。其燃烧所放出的能量满足激发或电离在火焰中的气态分子或原子，呈现出各种接近单色的火焰辐射。常用的光色有红、黄、绿、蓝等，焰色效果取决于光谱强度、金属化合物种类和其他成分高温下的反应状态，而焰色效应则取决于焰色剂中原子辐射或分子辐射所固有的线性光谱。例如，红光药剂含有锶盐和氯化物，药剂在高温下离解生成一氯化锶并放出游离氯，由于一氯化锶辐射红光的光谱，所以能呈现出鲜明的红色。其他有色光剂的发光原理基本与之相似，如钡盐产生绿光，钠盐产生黄光，铜盐产生蓝光等。

（二）组成与含量

发光信号剂主要由氧化剂、可燃剂、黏合剂和焰色剂组成。氧化剂在高温下分解出氧，使可燃物氧化燃烧，继而激发焰色剂发光，三者通过黏合剂彼此黏合，增加药剂强度，延缓燃烧速度。常用的氧化剂有氯酸盐、高氯酸盐、硝酸盐、铬酸盐、过氧化物、氧化物等。常用的可燃物有易燃金属粉、木炭、硫、硅和硅化物以及金属硫化物等。常用的黏合剂有天然树脂和合成树脂等。

从严格意义上讲，HTPB推进剂属于烟火剂范畴，是一种弱爆炸性物质（也称低速炸药），其燃烧反应能产生可见光、红外辐射、高热、高压气体、气溶胶烟幕和声响等效应。可供HTPB推进剂改制的目标烟火剂，主要应根据推进剂的组分配比和燃烧产物决定。HTPB推进剂中的氧化剂为高氯酸铵（AP），燃烧剂为铝（Al）粉，二者通过黏合剂结合成为一个整体。按照氧化还原反应原理，其主要组分可由相似组分替代，如表8.1所示。

表8.1　某型号HTPB推进剂组分与替代组分方案

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按照组分相似性的原则，本书选择氧化剂同为AP的无烟型发光信号剂与HTPB推进剂进行对比研究，其具体参数如表8.2所示。

表8.2　以高氯酸铵为主要成分的发光剂配方

续表

由表8.2可知，HTPB推进剂与氧化剂同为AP的无烟型发光剂，通过添加适当的焰色剂，在组分配比和可替代性方面具备理论上的改制基础和可行性。