La technologie derrière les couleurs et les formes des feux d'artifice
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Composition des charges d'effet brièvement expliquée
Une étoile à effet, ou charge à effet, est composée de plusieurs composants fonctionnels. Ensemble, ces éléments déterminent la couleur, l'étincelle et la durée de combustion. Aucune précision sur les quantités ou les méthodes de mélange n'est donnée ici ; seul le rôle des composants est précisé.
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Oxydant
Les oxydants fournissent l'oxygène nécessaire à la combustion. Historiquement et techniquement, le rôle de l'oxydant est essentiel pour permettre la réaction du carburant et du pigment.
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carburant
Le combustible fournit l'énergie. Dans les feux d'artifice traditionnels, la combinaison de l'oxydant et du combustible produit la chaleur et la pression nécessaires.
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Charge propulsive ou charge de portance
Ce composant assure la montée de la charge. Sa construction est souvent différente de celle de la charge d'effet et doit assurer un allumage et une propulsion fiables.
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Colorants
Il s’agit généralement de composés métalliques ou de sels métalliques qui produisent des lignes d’émission caractéristiques lorsqu’ils sont chauffés et fournissent ainsi de la couleur.
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Composants métalliques pour des étincelles et de la brillance
Les métaux purs ou les alliages métalliques produisent des étincelles, un éclat et une rémanence. Leur forme physique et la granulométrie influencent fortement leur apparence.
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Liant et matrice
Un liant lie les composants pour former une étoile solide. Il détermine la stabilité mécanique, le comportement à la combustion et influence le taux de dégagement des gaz.
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Transporteurs de chlore et additifs
Certains additifs améliorent la stabilité des couleurs en créant une atmosphère de combustion adaptée. Ils sont techniquement importants pour obtenir des couleurs pures.
En bref sur le propulseur de base
La base classique de nombreux effets pyrotechniques est la poudre noire. On peut dire que, dans de nombreux cas, la poudre noire sert à fournir un propulseur et un comburant dans une combinaison compacte. Cependant, les spectacles modernes utilisent souvent des charges propulsives ou des substances énergétiques plus spécifiques, permettant des trajectoires et des temps d'allumage plus contrôlés. Là encore, les compositions et les procédés de fabrication spécifiques sont importants pour la sécurité et réglementés par la loi.
Influence de la granulométrie sur les étincelles et leur apparence
La granulométrie et la forme des particules sont extrêmement importantes. En général,
- Les particules finement broyées brûlent plus rapidement. Elles sont plus susceptibles de produire des flammes pures et des points lumineux courts.
- Les particules métalliques à gros grains brillent plus longtemps et produisent des traînées d'étincelles visibles. Elles tombent plus lentement et apparaissent comme de longues traînées dans le ciel.
- Les particules plates ou fibreuses produisent des formes de brillance différentes de celles des particules sphériques. Leur forme influence l'angle de pulvérisation et la durée de la rémanence.
Par exemple, une poudre d'aluminium très fine produit une lueur très vive et brève. Des paillettes d'aluminium plus grosses produisent des étincelles prononcées et longues.
Détecteurs de métaux courants et leurs effets visuels
Cette liste est approximative et ne répertorie que les métaux ou composés métalliques typiques sans formules chimiques spécifiques
- Le strontium produit des tons rouges. Il est souvent utilisé comme pigment pour ces tons.
- Le baryum produit des effets verts. Ses composés sont largement utilisés en pyrotechnie pour obtenir des effets verts.
- Le cuivre produit des teintes bleues. Le bleu est techniquement exigeant et sensible aux températures de combustion.
- Le sodium produit des couleurs jaunes intenses. Les raies du sodium dominent rapidement le spectre et sont très visibles.
- Calcium Produit des teintes orange à rougeâtres selon l'environnement.
- Le fer produit des étincelles dorées et des effets scintillants et étincelants avec des particules plus grosses.
- Aluminium : Étincelles blanches ou argentées très brillantes. L'aluminium fin augmente considérablement la luminosité.
- Le titane produit des étincelles blanches et puissantes avec une longue rémanence. Il est souvent utilisé pour des effets brillants.
- Magnésium : Lumière blanche très vive. Rarement utilisé en grande quantité pour la couleur, mais plutôt pour une luminosité extrême.
- Le zinc et d’autres composants d’alliage peuvent produire des effets variés, en particulier en combinaison.
Combinaisons et effets
- La couleur est généralement créée par un colorant et des conditions de combustion appropriées. Sans une atmosphère de combustion adéquate, la couleur souhaitée peut ne pas apparaître ou être masquée par des raies de sodium brillantes.
- Les étincelles sont principalement générées par des combustibles métalliques, éjectés sous forme de particules incandescentes après chauffage. Une sélection rigoureuse du type de métal et de la granulométrie permet d'obtenir les longueurs de queue et les brillances souhaitées.
- Certains effets combinent des distributeurs de colorants avec des distributeurs d'étincelles métalliques de sorte qu'un éclair d'une couleur soit accompagné de traînées riches en étincelles.
Conclusion et avis de sécurité
La diversité visible des feux d'artifice repose sur une multitude de décisions techniques. Les composants chimiques, la granulométrie, les liants et la disposition mécanique déterminent la couleur, la forme et le type d'étincelle. La production et le mélange sont dangereux et réglementés par la loi. Je ne fournis ni instructions ni recettes. Les pyrotechniciens agréés sont les personnes à contacter pour la production, l'application et la manipulation.