Notion de Base

La réaction pyrotechnique peut être de différents types en fonction de sa chimie et de sa vitesse. Le matériau énergétique ne requiert pas l'oxygène de l'air pour brûler : sa composition et son enthalpie de formation suffisent. Les réactions chimiques exploitées peuvent être :

  • des oxydo-réductions en phase solide (combustion en couches parallèles) ;
  • des combustions organiques ;
  • des réactions intermétalliques.

En fonction de la vitesse de réaction en couche parallèle, on distingue trois régimes:

  • la combustion (< 300 m/s) ;
  • la déflagration ;
  • la détonation (> 3 000 m/s, pouvant atteindre 9 000 m/s : la réaction chimique est couplée à une onde de choc).

Seuls les régimes de combustion et de détonation sont stables, le régime de déflagration est métastable et un matériau énergétique peut transiter d'un régime à l'autre en fonction de son bilan thermique et de son confinement.

Le caractère relativement imprévisible de ces emballements conduit chaque année à de nombreux accidents chez des adolescents tentant de réaliser des pétards artisanaux4.

Les effets pyrotechniques sont :

  • production de gaz, éventuellement de composition chimique adaptée (ex. : airbag) ;
  • production de chaleur (par rayonnement infra rouge, jusqu'à 4000K) (ex : soudage de rails de chemin de fer par aluminothermie) ;
  • production de fumée (ex : fumigènes de signalisation) ;
  • production de lumière (ex : feux d'artifices) : Les couleurs perceptibles par l’œil vont d’une longueur d'onde comprise entre 380 nm (violet) et 780 nm (rouge). C’est l’addition, dans le mélange pyrotechnique de composés métalliques, qui permet la création d’effets lumineux. (rouge : strontium, violet : potassium, bleu : cuivre ou zinc, vert : baryum, jaune : sodium, blanc : magnésium ou aluminium, argent : titane)5. En pyrotechnie, les phénomènes entraînant la diffusion de lumière colorée sont l'incandescence, l'émission atomique et l'émission moléculaire ;
  • production d'effet mécanique (déplacement de vérins ou de pistons).
 
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