Thermal analysis and combustion experiments were carried out to study the effect of the
surface properties of boron on the thermal reaction and combustion reaction of boron and its
mixture with potassium nitrate.The obtained results are as follows.
Boron powder was not completely oxidized in air because of its stable oxide layer on the suface.
Fluororesin - coated boron underwent oxidation at a lower temperature, but showed a smaller
fractional oxidation. Uncoated boron had a large hygroscopicity and formed boric acid if in contact
with moisture. Surface coated - boron prevented the absorption of water.
The thermal reactivity and ignitability of boron - potassium nitrate mixtures were different with
the composition and species of boron. Boron - rich condition caused higher thermal reactivity. The
mixture that contained fluororesin - coated boron showed a lower initiation temperature of the
exothermic reaction and ignition temperature than the other ones. The coating caused decrease
in the linear burning rate and the drop hammer sensitivity of the mixture. For electrostatic
sensitivity, the fluororesin coated - boron containing mixtures had a lower sensitivity and the
epoxy resin coating showed a higher sensitivity compared to the mixture containing uncoated
boron.
フッ素樹脂やエポキシ樹脂で表面を披覆した場合などを含むホウ素の表面物性が, ホウ素単体やその硝酸カリウムとの混合物の熱反応性や燃焼反応性に及ぼす影響を, 表面物性の測定, 熱分析および燃焼実験などにより検討した｡
ホウ素単体は, 空気中での酸化では, その安定な酸化被膜のために完全には酸化されない｡ フッ素樹脂で表面を被覆した場合にはより低温で酸化反応は起こるが, 酸化率はむしろ低下する｡ 表面被覆しないホウ素は吸湿性を持ち, 吸湿の結果ホウ酸を生成する｡ ホウ素を表面被覆すると, 吸湿性はある程度低下させることができる｡
ホウ素とその硝酸カリウムとの混合物の熱反応性や燃焼反応性は, 混合物の組成やホウ素の種類により異った｡ すなわち, 混合物中のホウ素量が多くなると熱反応性は高くなった｡ フッ素樹脂で表面を被覆したホウ素は他のもので被覆されたものに比較して, 混合物の熱反応の温度を低下させ, また, 燃焼反応では発火温度を低下させた｡ いずれの表面被覆剤で被額しても, 硝酸カリウムとの混合物の燃焼速度は低下し, 落つい感度試験での感度は鈍感化した｡ これに対して, 表面被覆しない場合に比較して, 静電気感度試験ではフッ来樹脂で表面を披覆した場合には感度は鈍感化したが, エポキシ樹脂で表面を被覆した場合にはむしろ鋭感化した｡ 摩擦感度試験ではいずれも不爆であった。