LA PYROTECHNIE DU PASSE ET AUJOURD HUI. Par Guy Hendrickx Artificier et Pyrotechnicien.

Transcription

1 LA PYROTECHNIE DU PASSE ET AUJOURD HUI Par Guy Hendrickx Artificier et Pyrotechnicien.

2 1 La Pyrotechnie du Passé

3 1.1 Histoire du passé La première pièce pyrotechnique pourrait être le résultat d un mélange accidentel de salpêtre et de charbon de bois. La poudre noire, la poudre la plus importante pour la pyrotechnie, était née.

4 Les Romains du temps de l empereur Auguste, utilisaient des panneaux tournants avec des feux colorés dans leurs cirques. Premier pas vers la pyrotechnie civile : le feu d artifice de spectacle.

5 Les Grecs utilisaient déjà au 7 siècle AD le feu Grec une mixture de soufre, résine, camphre et d autres produits non connus fondus avec le salpêtre. Ils faisaient des boules incendiaires avec cette mixture qu ils tiraient sur des bateaux ou sur les camps des soldats ennemis. Premier pas vers la pyrotechnie militaire : les incendiaires.

6 On sait que les Chinois connaissaient déjà la poudre noire bien avant nous. En Europe, le frère Roger Bacon a révélé la formule en se défendant contre les accusations de sorcellerie.(1242 AD ) Des documents de l université de Gand prouvent que le premier canon et la poudre noire pour ce canon ont été inventé par Berthold Schwarz en La poudre était exportée de Gand en Angleterre.

7 Pendant le Moyen Ages, des spectacles primaires de feu d artifice font leur entrée. On utilisait ce qu on connaissait surtout: la poudre noire, le soufre, le salpêtre, camphre, du cuivre en poudre, la limaille, des sels de mercure etc. Dans les livres du 17 siècle, on décrit les méthodes de cette époque pour tester les produits chimiques sur leur qualité d utilisation dans les feux d artifices.

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11 A partir du 16 siècle, la pyrotechnie militaire, basée sur les ingrédients du feu d artifice, fait son entrée. Les compositions des feux d artifices changent très peu jusqu à la fin du 18 siècle.

12 Ce n est qu au début du 19 siècle qu on retrouve de nouveaux produits qui vont changer les formules des feux d artifices. Des produits comme le chlorate de potasse, nitrate de baryte antimoine, oxalate de soude etc. Plus tard, de nouveaux métaux comme l aluminium et le magnésium et d autres métaux apparaissent.

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14 1.2 La technologie chimique des compositions pour feu d artifice. Pratiquement tous les produits qui rentrent dans les compositions pour feu d artifices sont des métaux, des réducteurs ou des sels inorganiques qui fonctionnent comme oxydant. D autres produits comme des chlorates, des perchlorates sont ajoutés pour donner plus d énergie et pour la production d ions de Cl afin d améliorer les couleurs. Des produits organiques, servent la plupart du temps à régler la vitesse de combustion, comme liants, ou aussi comme donneurs de Cl.

15 Ces compositions sont utilisées pour : des étoiles pour bombes, des chandelles romaines, feux de Bengale, des jets (fontaines), des comètes etc des compositions éclairantes et de signalisation, blanches, jaunes et colorées, flash et bang, retards, incendiaires, allumage etc.

16 Les sels de métaux donnent les couleurs : K-Ba blanc et vert Sr- Li rouge Cu bleu Na jaune Le mélange des ces sels inorganiques donne le violet, l orange etc.

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18 1.3 La pyrotechnie avant la première guerre mondiale. La pyrotechnie avant la première guerre se limitait surtout au feux d artifices. Pendant la guerre, des bombes d artifices colorées étaient utilisées pour la signalisation. La nécessité de produire des engins plus spécifiques à usage militaire est prise en considération. La pyrotechnie militaire comme on la connait encore aujourd hui était née.

19 Au début c était surtout des cartouches de signalisation, des retards pour fusées à base de poudre noire. A partir de la première guerre mondiale on doit clairement faire la différence entre la pyrotechnie civile (feu d artifice) et la pyrotechnie militaire. On peut dire que la pyrotechnie militaire a profité de la chimie des compositions du feu d artifice.

20 Les compositions utilisées pour les deux restent encore les mêmes. Ce n est que juste avant, pendant et après la deuxième guerre mondiale qu on remarque l énorme évolution de la pyrotechnie militaire.

21 2 La Pyrotechnie Moderne

22 2.1 La Pyrotechnie Civile après la seconde guerre mondiale jusqu à 1960 Après la guerre les compositions et techniques du feu d artifice ont à peine changé. Ce n est qu à partir des années 50 à 60, qu on constate une évolution. Les artificiers commencent à utiliser le magnesium et un peu plus tard le titanium et des alliages de magnesium aluminium.

23 L allumage électrique des pièces d artifices ouvrent de nouvelles possibilités comme des tirs de feux d artifices synchronisés musicalement. La fabrication reste encore artisanale et les formules empiriques.

24 2.2 La Pyrotechnie Militaire après la seconde guerre mondiale jusqu à Pendant la guerre, sur la demande des troupes, un grand nombre de nouvelles compositions sont utilisées. Il y a une demande pour les feux éclairants très puissants pour éclairer les champs de batailles, des engins flash pour la photographie aérienne, des feux colorés puissants pour signalisation, des traceurs de nuit pour les obus de canon des fumigènes pour obscurcir les champs de bataille etc. Beaucoup de ces compositions sont toujours d actualité avec peut-être quelques changements suite à l introduction de nouveaux produits chimiques.

25 2.3 La Pyrotechnie du présent : après 1960.

26 A partir de cette date on connait une évolution énorme dans la pyrotechnie. Avec le programme spatial, l automobile, l aviation, le militaire, la pyrotechnie devient une vraie science et des recherches scientifiques apparaissent partout dans les académies militaires, les universités, les instituts spécialisés et sans oublier l industrie pyrotechnique même.

27 2.3.1 Pyrotechnie spatiale Dans le programme spatial on retrouve surtout : Des retards pyrotechniques pour fusées, des boulons explosifs, les moteurs de fusées, les initiateurs et allumeurs, générateurs d oxygènes, systèmes de secours etc

28 2.3.2 Pyrotechnie Civile Pour l automobiles,trains, avions, bateaux, routes, plongeurs, expéditions, police, service d incendie On ne peut pas oublier que nous sommes entourés chaque jour par des dizaines d engins pyrotechniques comme: airbags, les torches et pétards de signalisation pour trains, fumigènes et lacrymogènes pour la police, signalisation et pétards pour l aviation, torches éclairantes, signaux de détresse Feu d artifice : l évolution dans les spécialités et les compositions du feu d artifice se fait grâce aux recherches dans le civil, le spatial et le militaire.

29 2.3.3 La pyrotechnie militaire La pyrotechnie militaire est certainement le plus vaste domaine de tous ces groupes. Une distinction doit être faite par catégorie de système : L émission de lumière et radiation infrarouge: (émission dans le visible et infra rouge ) Les feux éclairants, la signalisation, les traceurs, les flashes, les leurres, tirés des bateaux, des avions des postes de tir etc, tous dans le visible et l infra rouge. Les fumigènes blancs, colorés et les fumées obscurcissantes. Pour la protection des troupes, véhicules, chars,bateaux également dans le visible et infra rouge.

30 Production de son et lumière : Surtout les engins d entrainement et d exercice. Engins spécifiques Des engins qui sont destinés à émettre de la chaleur, des incendiaires, des engins d allumage, et de destruction des initiateurs ect.

31 3 La Pyrotechnie d Aujourd hui. Aujourd hui les recherches dans le domaine de la pyrotechnie sont considérables. On voit dans tous les pays du monde, dans toutes les académies, universités civiles et militaires un intérêt énorme pour cette matière. Quelques exemples :

32 3.1 Nouvelles Compositions : Nanotechnologie. Depuis qu ils possèdent les techniques pour créer des nanoparticules, les laboratoires cherchent des nouveautés avec ces particules avec d une nano granulométrie de 5à 100 nm. Les spécialistes font de la recherche sur des compositions avec ces particules pour obtenir plus d énergie par exemple sur les nanothermites.

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34 3.2 Environnement I Dans beaucoup de pays il est interdit d utiliser encore des matières premières répondant à la définition CMR. ( Cancérigène, Mutagène, Réprotoxique ) On cherche à remplacer ces produits par autres dans les compositions existantes, ce qui n est pas toujours évident pour avoir les mêmes performances ou effets.

35 On parle ici par exemple, de compositions fumigènes ( Hexachloréthane, colorants organiques, phosphore blanc, etc ), de compositions retards (sels de plomb), de compositions d allumage et intermédiaires (peroxydes de plomb) etc

36 3.3 Environnement II Pendant le tir d un feu d artifice, les retombés en feutre, plastique, cendres, les imbrûlés comme étoiles, pétards, bombettes, métaux lourds des compositions d étoiles, de bombes, de chandelles romaines, etc. polluent le sol. Un feu d artifice par an, au même endroit, ne signifie pas grand-chose mais quand on tire un feu important chaque jour au même endroit on se trouve devant des problèmes importants de pollution. Le sol devient saturé par ces produits.

37 On dépense chaque année une fortune de recherche pour remédier à cette situation. Des instituts renommés ( Los Alamos USA, TNO Hollande) font des recherches fondamentales pour obtenir des solutions à ce sujet. De nouvelles compositions pour les feux d artifices sont en cours de développement surtout à base de nitrocellulose avec des sels inorganiques et éventuellement des chlorates au lieu des perchlorates.

38 3.4 Nouveautés De nombreuses recherches continuent : Dans le domaine spatial comme les microretards, les initiations de compositions pyro et explosifs par laser, les techniques de séparation pour les fusées etc Dans l automobile où les compositions pour air bag ont prise une évolution considérable. Les compositions du début, sur base des azides pour générer les gaz (toxiques??) ont été remplacées par des propergoles moins toxiques et plus performants. On continue les recherches.

39 4 Conclusions On peut conclure que la pyrotechnie, dans tous les domaines cités dans l exposé, est plus vivante que jamais. Beaucoup d applications sont et seront remplacées dans le futur par l électronique, mais comme on dit souvent : pour la poudre noire, une des compositions pyrotechniques les plus vieilles du monde, et malgré toutes les recherches du monde, on n a pas trouvé à ce jour de remplaçant valable.

40 Merci de votre attention.