ELS清洗剂的性能研究

各类火炮射击后炮膛内残留一层黑色积炭，应及时进行清洗，否则，将影响下次射击的准确度，同时，在潮湿的环境下，将会引起炮管材料的腐蚀。为此，很多科研单位曾研制出几种清除炮膛积炭的清洗剂(来自部队调研结果)，终因清洗效果差、对炮管材料有腐蚀、对人体有危害和操作不便等原因，没有推广使用。目前，部队多采用煤油浸泡，机械擦洗，费时费力，效果不佳。鉴于以上情况，本文研制出ELS清洗剂，具有清除积炭效果好、速度快、对炮管材料无腐蚀、对人体无危害、对环境无污染等优点。炮膛积炭的主要成分为：铜(39.98%)、铅(18.77%)、KCl(0.43%)、Sb2O3、Fe2O3、游离态的碳和未燃烧尽的火药残屑等，其中铜含量最多且最难清除，如能把铜除掉，其它的残屑也就变得疏松，很容易清洗出去，因此，选用纯紫铜材料进行实验。
1 实验部分
1.1 材料与仪器试样15×15×2mm紫铜片；ELS清洗剂，白色固体粉末，自制。79.3磁力加热搅拌器；D40 2型电动搅拌机；恒温水浴；电子天平。
1.2 实验方法在200mL烧杯中，按照一定比例，配成100mLELS清洗剂溶液，pH值为9～10。将试样吊挂在ELS清洗剂溶液中，用磁力加热搅拌器(或电动搅拌机)搅拌一定时间，取出试样冲洗干净，吹干，用电子天平称量清洗后(反应后)试样的重量，计算出试样的失重量。每项实验都做3次平行实验。
2 结果与讨论
2.1 ELS清洗剂与煤油的比较将试样分别吊挂在新配置好的ELS清洗剂和煤油中，用磁力加热搅拌器搅拌15min，结果见表1。

结果表明：煤油几乎没有除铜作用，部队采用煤油清洗，其实是用人力机械的擦洗，费时费力；ELS清洗剂比煤油的除铜效果有大幅度的增加。
2.2 温度对除铜效果的影响用恒温水浴保持给定温度，用电动搅拌机搅拌10min，结果见图1。

从图1可知，随着温度的升高，ELS清洗剂的除铜效果逐渐增加；当溶液的温度在零度以下时，仍然具有一定除铜效果。
2.3 ELS清洗剂放置时间对除铜效果的影响将试样吊挂在配制好后放置不同时间的ELS清洗剂溶液中，用磁力加热搅拌器搅拌15min，实验温度为10～15℃。ELS分别放置24h和120h对除铜效果的影响见图2和图3。从图2和图3可知，随着放置时间的增加，除铜效果下降；ELS清洗剂配成的溶液10h内清洗效果最好，放置120h以后几乎没有效果。
2.4 腐蚀试验先将炮管材料(30CrNi2MoVA)制成74×15×5mm的试样，用600#水砂纸打磨，丙酮擦洗，吹干后，分别浸入不同温度的100mLELS清洗剂溶液中，浸泡48h后取出，吹干，称重，计算失重，结果见表2。按照材料腐蚀评价标准可知，ELS清洗剂溶液对炮管材料没有腐蚀作用。
2.5 环保分析ELS清洗剂是由一些无机物质组成，其溶液的废液中，不含有Hg2+、Cd2+、Pb2+、Cr2O72-、AsO33-、CN-等污染物，因此对环境没有污染。ELS清洗剂溶液pH值为9～10的无机碱性溶液对人体没有危害。
3 结论
(1)将ELS清洗剂固体粉末用自来水配成溶液，刷洗炮膛积炭，积炭很快被除掉，清洗效果比用煤油好，省时省力。
(2)随着温度的升高，ELS清洗剂的除铜效果逐渐增加；当溶液的温度在零度以下时，仍然具有一定除铜效果。
(3)ELS清洗剂配成的溶液10h内清洗效果最好，放置120h以后几乎没有效果，因此，使用清洗剂时应现场配制。
(4)ELS清洗剂溶液对炮管材料没有腐蚀作用，对环境没有污染，对人体无危害。