安全气囊的原理如下图:
(图片来源:How air bag is made)
旧式的安全气囊(airbag)使用的有效化学物质是:,和。反应如下:
(1)
(2)
(3)
反应过程简述:
(1) 电火花产生高温(~300℃)引爆
(2) Na具有极高的反应性,被用来去除Na,同时产生更多的氮气。之所以用而不是,是因为硝酸钠更易受潮。
(3) 的作用就是去除和。这两种碱性氧化物也有腐蚀性。比如
Alkaline chemical keratitis: Eye injury from airbags。
根据专利的说明,叠氮化钠、硝酸钾和二氧化硅粉末的粒径有一定要求,前两者在10~20μm,而粉末最好在5~10μm。
更具体的讨论可以参考:
AirbagChemistry Behind Airbags由于叠氮化钠的稳定性和反应的安全问题,一些新材料也被用来替代叠氮化钠,比如这样的:
Patent US8017770Patent US8088235Patent US8002915