Iniciando explosivos. Introducción. Vea qué son “explosivos iniciadores” en otros diccionarios

EXPLOSIVOS INICIADORES (explosivos primarios), explotan fácilmente bajo la influencia de un simple impulso inicial (impacto, rayo de fuego) con la liberación de energía suficiente para la ignición o detonación. explosivos altos(explosivos secundarios). i.v. c., utilizados para la ignición, por regla general, tienen una alta velocidad de combustión; rasgo característico de I. v. utilizado para iniciar la detonación: una transición fácil de la combustión en aquellas condiciones (atm., proyectil débil o su ausencia, cargas pequeñas), en las que dicha transición no ocurre para los explosivos secundarios. Esta diferencia se debe a que ya en cajeros automáticos. presión química transformación de I. en. v., en comparación con otros explosivos, se completa muy rápidamente con la liberación de máx. cantidad de calor y la formación de gases con alta temperatura, lo que conduce a un rápido aumento de presión y la formación de detonaciones. ondas. Requisitos para IV. v.: alta capacidad de iniciación, que garantiza el inicio sin problemas de una explosión en una carga explosiva secundaria con pequeñas cantidades de explosivos. V.; seguridad en el manejo y uso; buena fluidez y compresibilidad, necesarias para una dosificación precisa (por volumen) de pequeñas porciones de vía intravenosa. v. y prevenir su derrame de productos terminados; alto químico y físico durabilidad; compatibilidad con explosivos secundarios y estructuras. materiales; resistencia a la humedad. i.v. v. pueden ser conexiones individuales. o mezclas. I.v. individual v. Suelen contener en una molécula de metal, que actúa como catalizador durante la combustión, o un grupo de átomos, durante la descomposición se libera una gran cantidad de calor. Los representantes más importantes del individuo I. v. c.: fulminatos de metales pesados, p.e. fulminato de mercurio Hg(ONC) 2, sales y otros derivados del ácido hidronítrico, por ejemplo, azida de plomo Pb(N3)2, cianurtriazida C3N12; sales de metales pesados ​​de nitrofenoles, por ejemplo di- y trinitroresorcinato de Pb, picrato de Pb; ciertos derivados del tetraceno, por ejemplo. conexión. Formas I, llamadas en tecnología; derivados de tetrazol, p.e. II; acetilenuros metálicos, p.e. Ag2C2; ciertos compuestos diazo, por ejemplo. III y IV; org. peróxidos, por ej. V; conexiones complejas percloratos y cloratos de metales de transición con derivados de tetrazol, p.e. VI, etcétera.

En tecnología, cap. Arr. tatrazeno, fulminato, azida y trinitroresorcinato de plomo. Mixto I.v. v. constan de varios componentes, al menos uno de los cuales es oxidante y los demás son inflamables; Además, suelen contener componentes adicionales que aumentan la sensibilidad de la composición al impulso inicial, mejoran la compresibilidad y fluidez, aumentan la resistencia a la humedad, etc. El contenido de los componentes está determinado por los requisitos de IV. v. Entonces, mezcla I.v. v. para cápsulas de encendedor de impacto contiene entre 16 y 28 % de fulminato de mercurio, entre 36 y 55 % de KClO 3 y entre 28 y 37 % de Sb 2 S 3. Habilidad I.v. c., tomados en pequeña cantidad, provocan la detonación de otros explosivos. Se llama su capacidad iniciadora. Se caracteriza por una carga inicial máxima, es decir, un número mínimo de células i.v. c., capaz de provocar la detonación de un explosivo secundario en determinadas condiciones. Para el tetril, en determinadas condiciones, la carga inicial máxima de azida de plomo es de 0,025 g, de fulminato de mercurio, de 0,29 g, para TNT, respectivamente. 0,09 y 0,36 g Capacidad iniciadora IV. v. con la misma carga secundaria y uso en las mismas condiciones depende de su densidad, grado de pureza, tamaño del cristal, condiciones del equipo, carga y diseño del producto, etc. I.V. v. utilizado en equipos militares y explosivos en forma de pequeñas cargas (fracciones de gramo) colocadas en especiales. diseños - llamados. casquillos detonadores y casquillos encendedores, que están diseñados para iniciar la detonación de explosivos secundarios o para encender pólvora y pirotecnia. composiciones. En las cápsulas detonadoras, por regla general, se utilizan compuestos individuales y en las cápsulas de encendedor, descomposición. mezclas, uno de cuyos componentes es I. v. v. Producción de I.V. v. y su manipulación requieren precauciones especiales debido al alto riesgo de explosión. Sólo podrán transportarse en forma de productos. A. E. Vogelsang.

Enciclopedia química. - M.: Enciclopedia soviética. Ed. I. L. Knunyants. 1988 .

Vea qué son los "EXPLOSIVOS INICIADORES" en otros diccionarios:

Los explosivos iniciadores son sustancias o mezclas individuales que explotan fácilmente bajo la influencia de un simple impulso inicial (impacto, fricción, rayo de fuego) con la liberación de energía suficiente para encender o detonar los explosivos de alta potencia ... ... Wikipedia

Los explosivos primarios (a. iniciadores explosivos; n. Initialsprengstoffe; f. explosifs d amorзage; i. explosivos iniciadores), son capaces de detonar fácilmente a partir de tipos simples de impulso inicial (influencia externa) de llama, impacto, ... ... Enciclopedia geológica

Explosivos que detonan fácilmente por efectos térmicos o mecánicos menores; Se utiliza para iniciar la detonación de explosivos de alta potencia. Utilizado en cápsulas detonadoras, etc... Gran diccionario enciclopédico

Ver Explosivos. Diccionario marino Samoilov K.I. M. L.: Editorial Naval Estatal de la NKVMF de la URSS, 1941 ... Diccionario Marino

Explosivos que detonan fácilmente por efectos térmicos o mecánicos menores; Se utiliza para iniciar la detonación de explosivos de alta potencia. Utilizado en cápsulas detonadoras, etc. * * * INICIACIÓN DE EXPLOSIVOS... ... diccionario enciclopédico

INICIAR EXPLOSIVOS- Sustancias individuales o mezclas que explotan fácilmente bajo la influencia de un simple impulso inicial (impacto, fricción, haz de fuego) con liberación de energía suficiente para encender o detonar explosivos potentes. Característica distintiva... ... Provisión integral de seguridad y protección antiterrorista de edificios y estructuras.- (BB), individual en va o mezclas, capaz de bajo la influencia de k.l. ext. influencia (calentamiento, impacto, fricción, explosión de otro explosivo, etc.) a una sustancia química que se propaga rápidamente. raciones con la liberación de una gran cantidad de energía y la formación de gases (ver... ... Enciclopedia química

- (VV) química. compuestos o mezclas en, capaces de química rápida Reacción acompañada de la liberación de una gran cantidad de calor y la formación de gases. La reacción se propaga por toda la carga explosiva en modo combustión o detonación. Los explosivos incluyen Ch. arr.... ... Gran Diccionario Politécnico Enciclopédico

La invención se refiere a explosivos iniciadores, sensibles a la radiación láser pulsada de baja potencia, y puede ser utilizado en medios de iniciación como generador de ondas de choque de formas planas, cilíndricas, esféricas y complejas, así como en sistemas ópticos para iniciar cargas explosivas. Se propone una composición explosiva iniciadora, sensible a la radiación láser de baja temperatura, que contiene perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II), polimetilviniltetrazol y nanodiamantes de síntesis de detonación. La invención tiene como objetivo reducir el umbral de iniciación de la composición explosiva manteniendo al mismo tiempo una alta adherencia a la superficie del explosivo y la seguridad en su manipulación. 1 mesa

campo de la tecnologia

La invención se refiere a explosivos iniciadores excitados por radiación láser pulsada de baja potencia y puede ser utilizado en medios de iniciación como generador de ondas de choque planas, cilíndricas, esféricas y complejas, así como en sistemas ópticos para iniciar cargas explosivas.

Técnica anterior

La iniciación con láser es un método relativamente nuevo de detonar explosivos, caracterizado por una mayor seguridad. Con la iniciación con láser, se garantiza un alto nivel de aislamiento del detonador de luz de un pulso falso, ya que en el rango óptico no hay fuentes aleatorias con una potencia suficiente para detonar el detonador [Ilyushin M.A., Tselinsky I.V. Iniciando explosivos. Ross. Química. Diario - 1997, v.41, n.4, págs.3-13].

Los explosivos fotosensibles han encontrado aplicación en cápsulas detonadoras de fibra óptica que funcionan bajo la influencia de radiación láser pulsada.

La iniciación con láser se puede utilizar con éxito en muchas tecnologías explosivas que requieren un enfoque individual al desarrollar sistemas de voladura:

La soldadura explosiva, el estampado, el endurecimiento, la compactación y la síntesis de nuevos materiales se pueden realizar con iniciación de fibra óptica de uno o más detonadores de luz al detonar cargas de película de explosivos fotosensibles con un haz directo de láser pulsado;

Las operaciones de voladura en minas, tanto en sobrecarga como en minas peligrosas debido a gases y polvo, requieren el encendido simultáneo o con breve retardo de un gran número de detonadores ligeros a través de líneas de comunicación de fibra óptica;

Las tecnologías automatizadas con suministro periódico de material por pulsos, sobre el cual se aplica una carga de película de un explosivo fotosensible o se coloca una carga explosiva iniciada por un detonador ligero, se pueden llevar a cabo transmitiendo un pulso láser directamente a través del aire o en el vacío;

La tecnología explosiva de acción simple, utilizada, por ejemplo, en la piroautomatización de naves espaciales, requiere varias docenas de canales de fibra óptica que transmiten simultáneamente una señal para encender detonadores desde un láser pulsado a bordo de potencia limitada;

Al perforar pozos profundos, se deben utilizar detonadores de luz de fibra óptica resistentes al calor con alta susceptibilidad al pulso láser, que garantizan una iniciación confiable de hasta 100 cargas perfiladas de explosivos potentes;

Con tecnología de bajo riesgo para la producción de nanodiamantes mediante síntesis por detonación;

Al realizar operaciones de voladura en condiciones de altos niveles de interferencia electromagnética, se requieren detonadores de luz de fibra óptica blindados especiales.

Uno de los elementos principales del circuito de iniciación del láser son las sustancias fotosensibles que consumen mucha energía. Dependiendo de la solución a problemas específicos, se propusieron azidas inorgánicas y complejos metálicos de alto consumo energético con diferentes umbrales de iniciación mediante un monopulso láser (tiempo de pulso - 10 -8 s) o un solo pulso (tiempo de pulso hasta ~10 -3 s). como explosivos fotosensibles para detonadores ligeros.

Y uno de los explosivos iniciadores (IEV) más eficaces es el perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II), que se utiliza individualmente y en forma de composiciones mezcladas con polímeros ópticamente transparentes en sistemas de iniciación óptica como una sustancia altamente fotosensible y de alto consumo energético que tiene un umbral de sensibilidad bajo a la radiación láser pulsada en las regiones visibles e infrarrojas cercanas del espectro (longitud de onda 1,06 μm) [Chernay A.V., Zhitnik N.E., Ilyushin M.A., Sobolev V.V., Fomichev V.V. Patente de Ucrania Nº 17521Ayu 1997; Ilyushin M.A., Tselinsky I.V. Matellocomplejos intensivos en energía en medios de iniciación // Ross. Química. Diario - 2001. N° 1, págs. 72-78].

El perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) (ClO 4) 2 tiene las siguientes características: peso molecular 499,577; densidad de cristales individuales ~3,45 g/cm3; punto de inflamación (retraso de 5 segundos) aproximadamente 186°C; energía de activación de la descomposición térmica ~90,2 kJ/mol; Sensibilidad al impacto (destornillador de impacto Wöhler) (límite inferior/límite superior) 60/125 mm; sensibilidad al rayo de fuego del cordón cortafuegos (100% funcionamiento/100% fallo) 60/150 mm; velocidad de detonación a una densidad de 3,4 g/cm 3 ~6 km/s (cálculo); la carga mínima de hexógeno en la cápsula detonadora No. 8 es ~0,015 g. El perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) no es higroscópico, es insoluble en agua, alcohol, acetona, hidrocarburos alifáticos, clorados y aromáticos, soluble en dimetilsulfóxido, se oxida con una solución alcalina de KMnO 4 para compuestos no explosivos. La introducción de polímeros en el perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) reduce drásticamente la sensibilidad de las composiciones a la tensión mecánica, lo que las hace relativamente seguras durante el transporte, almacenamiento y uso [Informe científico y técnico sobre el trabajo de investigación “Materiales sensibles a la luz productos utilizados en equipos de fondo de pozo” /hombre. Tselinsky I.V., San Petersburgo. SPbGTI (TU), 2002. p.14; Ilyushin M.A., Tselinsky I.V., Chernay A.V. Explosivos y composiciones fotosensibles y su iniciación mediante láser monopulso. // Ross. Química. Diario - 1997, núm. 4, págs. 81-88].

El perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) tiene la fórmula bruta CH 4 N 6 O 8 Cl 2 Hg y la fórmula estructural

El análogo más cercano es el uso de perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) en una composición fotosensible que contiene ~90% de este compuesto y ~10% de un polímero ópticamente transparente (composición VS-2) [Solicitud de patente RF 2002113197/15. Método para la obtención de perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) de fecha 20 de mayo de 2002, Ilyushin M.A., Tselinsky I.V. Decisión de expedición de patente de 26 de septiembre de 2003].

La desventaja del prototipo es que la energía mínima de iniciación (E cr) de dicha composición es un valor bastante grande de 310 μJ.

El objetivo de la presente invención es obtener un resultado técnico, que se expresa en la reducción del umbral de iniciación de una composición con perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) mediante un monopulso de un láser de neodimio (longitud de onda 1,06 μm).

Divulgación de la invención

La base de esta invención es la tarea de crear un material compuesto que reduzca significativamente el umbral de iniciación manteniendo todas las demás características positivas de la composición (alta adherencia a la superficie explosiva, alta seguridad en el manejo de la composición, conveniencia y simplicidad de su aplicación). , el mismo tiempo de retardo de iniciación, etc.).

La solución al problema es que se propone una composición iniciadora que contiene perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) y un polímero: polimetilvinitetrazol, que, según la invención, incluye además nanodiamantes de síntesis de detonación en la siguiente proporción de componentes,% en peso:

perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 85,7-90,0;

polímero - polimetilvinitetrazol - 9,5-10,0;

nanodiamantes de síntesis de detonación - 0,1-5,0.

Mejor modo de llevar a cabo la invención

La composición propuesta, que contiene nanodiamantes en una cantidad de 0,1 a 5,0% en peso de la masa total de la composición, proporciona un aumento simultáneo de la sensibilidad a la acción del pulso láser de 1,5 a 1,7 veces y una alta adherencia a la superficie de contacto debido a para mejorar las propiedades adhesivas termoplásticas (polimetilviniltetrazol).

Los nanodiamantes en racimo utilizados en este método son partículas que tienen una forma casi esférica u ovalada y no tienen bordes afilados (no abrasivos). Estos diamantes forman sistemas estables de sedimentación y coagulación en medios líquidos de diversos tipos.

Actualmente, la síntesis de UDD se lleva a cabo mediante la detonación de cargas especialmente preparadas a partir de composiciones mixtas de TNT-RDX en cámaras de explosión llenas de un ambiente no oxidante [V.Yu. Dolmatov. Diamantes ultrafinos de síntesis de detonación. San Petersburgo, Editorial del Instituto Pedagógico Estatal de San Petersburgo, 2003, 344 págs.]. La carga de diamante resultante (una mezcla de diamantes con formas de carbono no diamantadas) se somete a una purificación química, la más avanzada de las cuales es el tratamiento de la carga de diamante en ácido nítrico a altas temperaturas y presión, seguido de un lavado [Patente rusa N° 2109683, clase. С01В 31/06, publ. 05/03/96 Método de aislamiento de diamantes ultrafinos sintéticos. V.Yu. Dolmatov, V.G. Sushchev, V.A. Marchukov].

Desde un punto de vista morfológico, la UDD es un polvo con una superficie específica de 150-450 m 2 /g y un volumen de poros de 0,3-1,5 cm 3 /g (en estado seco). En suspensión, los agregados UDD pueden tener un tamaño de hasta 50 nm (0,05 μm) sujeto a un tratamiento especial. El tamaño medio de los cristales de diamante individuales es de 4 a 6 nm (0,004 a 0,006 micrones) [Dolmatov V.Yu. Experiencia y perspectivas para el uso no convencional de diamantes de síntesis explosivos ultrafinos. Materiales superduros, 1998, núm. 4, págs. 77-81].

Los UDD tienen una red cristalina cúbica (diamante) clásica con grandes defectos superficiales, lo que determina la importante energía superficial de dichos cristales. El exceso de energía superficial de las partículas UDD se compensa mediante la formación de numerosos grupos superficiales, formando en la superficie una capa ("franja") de grupos hidroxilo, carbonilo, carboxilo, nitrilo, quinoide y otros unidos químicamente al cristal, que representan varios estables. combinaciones de carbono con otros elementos de las sustancias explosivas utilizadas: oxígeno, nitrógeno e hidrógeno [Dolmatov V.Yu. et al., ZHPH, 1993, vol.66, nº 8, página 1882]. En condiciones normales, los microcristalitos UDD no pueden existir sin dicha capa, que es una parte integral de los nanodiamantes en racimo, lo que determina en gran medida sus propiedades.

Por lo tanto, los UDD combinan un principio paradójico: una combinación de una de las sustancias más inertes y duras de la naturaleza: el diamante (núcleo) con una capa bastante químicamente activa en forma de varios grupos funcionales capaces de participar en diversas reacciones químicas. Además, tales cristales de diamante, a pesar de la compensación de parte de los electrones desapareados debido a la formación de grupos funcionales superficiales, todavía tienen un exceso bastante grande de ellos en la superficie, es decir, Cada cristal de diamante es, en realidad, un radical múltiple.

En términos porcentuales, la proporción de carbono sin diamante en la UDD de alta calidad varía de 0,4 a 1,5 en peso de la sustancia. Es significativo que el llamado carbono no diamantado no constituya en este caso una fase separada ni partículas individuales y no esté definido cristalográficamente como grafito o micrografito. Dos formas de carbono, diamante y no diamante, se diferencian por el estado electrónico de los átomos y la reactividad química frente a los oxidantes en fase líquida [Dolmatov V.Yu., Gubarevich T.M. ZHPH, 1992, volumen 65, n° 11, página 2512]. La tarea de las estructuras periféricas sin diamante es garantizar la máxima exposición de la partícula al material de la matriz, polimetilviniltetrazol, en el momento de su polimerización en forma de película sobre la superficie de contacto. El carbono tetraédrico de diamante sp 3 es químicamente y la sorción inactiva, las configuraciones electrónicas de carbono que no son diamantes (sp 2 y sp) son mucho más lábiles y, junto con los heteroátomos de oxígeno e hidrógeno, forman una “capa” activa de adsorción en la parte superior del carbono. Núcleo de diamante, asociado con el polímero polimerizante de una manera bastante estable mediante enlaces químicos.

La introducción de nanodiamantes en el polímero en una cantidad del 0,1-5,0% contribuye a un aumento significativo de las propiedades cohesivas (1,5-3,0 veces) y adhesivas (1,7-2,5 veces) del polímero vulcanizado, lo que también ocurre cuando se utiliza. polimetilviniltetrazol. La película con nanodiamantes tiene una resistencia muy alta al envejecimiento térmico y puede permanecer sin cambios durante al menos tres años. Una película de este tipo se caracteriza por un aumento de las propiedades de resistencia elástica, lo que puede aumentar significativamente su ámbito de uso.

Se sabe que, en algunos casos, el hollín finamente disperso se utiliza con éxito para aumentar la susceptibilidad de materiales energéticos a un único impulso de láseres infrarrojos. Sin embargo, no se han estudiado los efectos de otras formas alotrópicas de carbono sobre los umbrales de iniciación del láser de materiales energéticos.

A modo de comparación, la tabla muestra la influencia del hollín ultrafino (tamaño de partícula ~1 μm) y los nanodiamantes en el umbral de iniciación de la composición fotosensible BC-2. La iniciación de las composiciones explosivas se llevó a cabo bajo la influencia de un monopulso de un láser de neodimio (longitud de onda 1,06 μm, tiempo de pulso τ q = 30 ns, diámetro del diafragma 0,86 mm, energía total del pulso E = 1,5 J). Las muestras en estudio fueron tapas de cobre de 5 mm de diámetro y 2 mm de altura, rellenas con la composición BC-2.

Mesa
№	Composición de la muestra, % en peso	Mínimo energía de iniciación, E cr, µJ	Resultado de iniciación
1	Composición de VS-2: (perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 90 Polímero - polimetilviniltetrazol - 10)	310	detonación
2	Hollín-1	2000	detonación
3	Perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) - 89,9 Polímero - polimetilviniltetrazol - 10,0 Nanodiamantes - 0,1	300	detonación
4	Perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 89,6 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,9 Nanodiamantes - 0,5	260	detonación
5	Perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 89,10 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,9 Nanodiamantes - 1.0	200	detonación
6	Perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) - 88,2 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,8 Nanodiamantes - 2.0	180	detonación
7	Perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) - 87,4 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,7 Nanodiamantes - 2,9	190	detonación
8	Perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 86,5 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,6 Nanodiamantes - 3,9	240	detonación
9	Perclorato de 5-hidrazinotrazolmercurio (II) - 86,1 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,6 Nanodiamantes - 4,3	285	detonación
10	Perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 85,7 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,5 Nanodiamantes - 4,8	300	detonación
11	Perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) - 85,4 Polímero - polimetilviniltetrazol - 9,6 Nanodiamantes - 5,0	310	detonación

Los datos de la tabla nos permiten concluir que el hollín finamente disperso aumenta significativamente el umbral para el inicio de la composición BC-2 mediante un monopulso láser. Este resultado puede explicarse por la disipación de la energía láser absorbida por el hollín finamente disperso de la superficie de una muestra de la composición BC-2, lo que conduce a un deterioro de las condiciones para la formación de la fuente de iniciación dentro de la capa de la composición con un Aumento de la energía crítica de ignición.

El efecto de los nanodiamantes sobre la composición BC-2 difiere del efecto del hollín ultrafino sobre ella. Introducción de nanodiamantes hasta 5,0% en peso. reduce el umbral para el inicio de la composición BC-2 mediante un monopulso de un láser neo-Dom. Este efecto puede explicarse como resultado de un aumento en la iluminación volumétrica dentro de la carga y una mejora en las condiciones para la formación del sitio de iniciación debido a la introducción de nanodiamantes con un índice de refracción de la luz significativamente mayor que la composición inicial. Un aumento adicional en la cantidad de nanodiamantes en la composición conduce a una disminución de su susceptibilidad a la radiación láser. El aumento en el umbral de iniciación de la composición BC-2, que contiene más del 5% en peso de nanodiamantes, es obviamente una consecuencia del efecto negativo de diluir la composición fotosensible con un aditivo inerte.

El tiempo de retraso del inicio de la composición BC-2 con la introducción de nanodiamantes hasta un 5% en peso. no cambia y es de 11-12 μs.

Para una mejor comprensión de la presente invención, se proporcionan ejemplos específicos de su implementación.

A 90 mg de perclorato de 5-hidrazinotetrazolmercurio (II) se añadieron 100 mg de una solución al 10% del polímero: polimetilviniltetrazol en cloroformo. Con agitación, se añadieron gota a gota 0,5 ml de cloroformo a la suspensión resultante 8 y se rociaron 1,5 mg de nanodiamantes. La pasta homogénea resultante se introdujo en varias etapas en una tapa metálica con un diámetro de 5 mm y una altura de 2 mm. Después de que el disolvente se evaporó, la composición con nanodiamantes llenó completamente la tapa. La carga se secó a 40°C.

La composición fotosensible resultante tiene la siguiente proporción de componentes: explosivos: polímero: nanodiamantes = 90:10:1,5, es decir. contiene ~1,4% en peso de nanodiamantes.

Las pruebas de la composición explosiva resultante con un monopulso láser mostraron que la energía mínima de iniciación es de 192 μJ.

Otros ejemplos (ver Tabla, ejemplos 3-10) se llevaron a cabo de manera similar, con la diferencia de que a la composición preparada se agregaron diferentes cantidades pesadas de nanodiamantes, correspondientes al contenido de este último de 0,1 a 5,0% en peso. Los resultados de la determinación de la energía mínima de iniciación también se dan en la Tabla.

Explosivos. Clasificación y propiedades.

Los explosivos son compuestos o mezclas químicos que, bajo la influencia de determinadas influencias externas, son capaces de realizar una rápida transformación química autopropagada con la formación de gases muy calentados y a alta presión que, al expandirse, producen trabajo mecánico.

Estas transformaciones químicas de explosivos suelen denominarse transformaciones explosivas.

Las transformaciones explosivas, dependiendo de las propiedades del explosivo y del tipo de impacto sobre el mismo, pueden ocurrir en forma de explosión o combustión.

Explosión Se propaga a través de explosivos con una alta velocidad variable, medida en miles de metros por segundo. El proceso de transformación explosiva, causado por el origen de una onda de choque a lo largo de un explosivo y que ocurre a una velocidad supersónica constante (para una sustancia determinada en un estado determinado), se llama detonación.

Combustión- un proceso de transformación explosiva causado por la transferencia de energía de una capa de explosivo a otra a través de la conductividad térmica y la radiación de calor por productos gaseosos.

La excitación de la transformación explosiva de explosivos se llama. iniciación. Para excitar un explosivo, es necesario proporcionarle una cierta intensidad de la cantidad de energía requerida (impulso inicial), que puede transferirse de una de las siguientes formas:

Mecánico (impacto; calor; fricción);
-térmica (chispa, llama, calefacción);

Eléctrico (calefacción, descarga de chispas);

Químico (reacciones con intensa liberación de calor);

Explosión de otra carga explosiva (explosión de una cápsula detonadora o de una carga vecina).
Todos los explosivos utilizados en operaciones y equipos de voladura.

Las municiones se dividen en tres grupos principales:

Iniciar explosivos;

Altos explosivos;

Explosivos propulsores (pólvora).

Esquema 12. Clasificación de explosivos (explosivos) (opción).

Los explosivos iniciadores son muy sensibles a las influencias externas (impacto, fricción e incendio). La explosión de cantidades relativamente pequeñas de explosivos iniciadores en contacto directo con explosivos de gran potencia provoca la detonación de estos últimos.

Se utiliza exclusivamente para equipar dispositivos de iniciación (cápsulas detonadoras, cápsulas encendedoras, etc.)

fulminato de mercurio(fulminato de mercurio): una sustancia granular finamente cristalina de color blanco o gris, venenosa y poco soluble en agua. Es muy sensible al impacto, la fricción y el calor, cuando se humedece disminuyen las propiedades explosivas y la susceptibilidad al impulso inicial. Se utiliza para equipar un cebador de ignición (KB) y un cebador detonador (CD) en vainas de cobre o cuproníquel.

Azida de plomo(nitrato de plomo) es una sustancia blanca finamente cristalina, ligeramente soluble en agua. Menos sensible al impacto, la fricción y el fuego que el fulminato de mercurio. La capacidad iniciadora es mayor que la del fulminato de mercurio. Se utiliza para equipar CD.

Teneres(trinitroresorcinato de plomo, TNRS) es una sustancia finamente cristalina, de color amarillo oscuro, que no fluye. Ligeramente soluble en agua. La sensibilidad al impacto es menor que la del fulminato de mercurio y la azida de plomo. Muy sensible al calor. TNRS no interactúa con los metales. Por su baja capacidad se utiliza con azida de plomo.

Composición de la cápsula Se utiliza para equipar cebadores de encendido. Es una mezcla mecánica (fulminato de mercurio, clorato de potasio (sal de Berthollet) y trisulfuro de antimonio (antimonio)).

Bajo la influencia del calor o del impacto del explosivo, la composición de la cápsula se enciende, produciendo un rayo de fuego que puede encenderse o provocar la detonación del explosivo iniciador.

Altos explosivos.

Los explosivos de alta potencia son más potentes y significativamente menos sensibles a diversas influencias externas que los explosivos iniciadores. Explotar desde un detonador intermedio (CD, explosión de otro explosivo). La sensibilidad relativamente baja de los explosivos potentes al impacto, la fricción y los efectos térmicos garantiza una seguridad suficiente y facilidad de uso práctico. Los explosivos potentes se utilizan en su forma pura, en forma de aleaciones y mezclas con otros explosivos.

El impulso necesario para iniciar una explosión se imparte a la carga de un explosivo industrial como resultado de la explosión de una carga de pequeño tamaño de un explosivo iniciador colocada en (CD), (ED) directamente o mediante un detonador intermedio más potente P ≈200÷400 go más para iniciar explosivos de baja sensibilidad (explosivos granulares, fundidos, llenos de agua). La detonación de los explosivos iniciadores se excita mediante un pulso térmico en el CD del núcleo de pólvora ardiente del OS, en el ED y los dispositivos de encendido eléctrico mediante una gota ardiente de la composición del encendedor ubicada en el puente incandescente del encendedor eléctrico, o por una llama de una composición retardante en el SC ED y ED retardado del encendedor.

En trabajos a cielo abierto y en minas, la función de carga iniciadora colocada en la carga explosiva la desempeña el DS, cuyo núcleo está formado por un potente explosivo, en cuyo extremo está fijado un detonador intermedio. Para iniciar una explosión, es necesario utilizar CD y ED.

Medios de iniciación: un conjunto de accesorios para iniciar cargas explosivas industriales.

Iniciar explosivos:

Los explosivos iniciadores primarios son capaces de explotar en cargas de pequeño peso y tamaño (una fracción de gramo) y tienen una sensibilidad muy alta a las influencias mecánicas y térmicas; la combustión de estos explosivos casi instantáneamente se convierte en detonación.

Explosivos iniciadores primarios (fulminato de mercurio, azida de plomo, teneres)

Los explosivos iniciadores secundarios (tetril, hexógeno, PETN) están diseñados para aumentar la energía del impulso inicial impartido por la carga del explosivo iniciador primario y para detonar la carga de un explosivo industrial. Son menos sensibles a las influencias externas, pero tienen una mayor velocidad de detonación, calor de explosión y una mayor capacidad de iniciación en comparación con el explosivo iniciador primario.

Característica distintiva iniciación de explosivos (IEV) es que su combustión se convierte fácilmente en detonación. Los IVV también detonan fácilmente bajo la influencia de un simple impulso inicial (un rayo de fuego, un pinchazo, un impacto, etc.) Son estas características las que permitieron utilizarlos para la fabricación de iniciadores. Sin embargo, debido a la alta sensibilidad de los explosivos al impulso inicial, se deben tomar precauciones especiales durante su producción, así como durante su uso. Actualmente, los explosivos más utilizados son el fulminato de mercurio, la azida de plomo y el trinitroresorcinato de plomo (TNRS).

El fulminato de mercurio Hg (ONC) 2 es un polvo cristalino blanco o gris con una densidad aparente de 1,22-1,25 g/cm 3 . La densidad cristalina oscila entre 4,30 y 4,42 g/cm 3 .

Cuando se enciende, el fulminato de mercurio, vertido sin apretar en pequeñas cantidades (hasta 1 g), produce una llamarada; Cuando se enciende en grandes cantidades, se produce una explosión. Si el fulminato de mercurio se presiona a una presión de 250-350 kgf/cm2, cuando se enciende, siempre se produce una explosión.

Por lo tanto, al producir detonadores eléctricos, el fulminato de mercurio se coloca en fundas de cobre o papel.

La azida de plomo Pb(N 3) 2 es un polvo blanco cristalino fino con una densidad de 4,73 g/cm 3 .

La azida de plomo es menos sensible a los efectos mecánicos (impacto, fricción, etc.) que el fulminato de mercurio. La azida de plomo también es mucho más difícil de encender con un rayo de fuego que el fulminato de mercurio. Ésta es su importante desventaja: para que los detonadores funcionen sin problemas, es necesario cubrir la superficie de la azida de plomo con una capa de trinitroresorcinato de plomo.

A diferencia del fulminato de mercurio, el prensado casi no produce cambios en la sensibilidad de la azida de plomo al impulso inicial.

La azida de plomo tiene una alta capacidad iniciadora (aproximadamente 10 veces mayor que el fulminato de mercurio).

El calor de explosión de la azida de plomo es de 364 kcal/kg. El volumen de gases de explosión es de 308 l/kg. La velocidad de detonación de la azida de plomo es de 4,5 a 4,8 m/s.

Trinitroresorcinada de plomo (TNRS)

Es un cristal de color amarillo dorado que se oscurece en el aire con una densidad de aproximadamente 3,1 g/cm 3 . El THPC es poco soluble en agua y disolventes orgánicos. El TNPC se enciende mucho más fácilmente con un rayo de fuego que la azida de plomo, pero es significativamente inferior en su capacidad de iniciación. Por lo tanto, el TNRS no se utiliza como explosivo iniciador independiente, sino que se utiliza en detonadores eléctricos junto con la azida de plomo.

Iniciar explosivos- se denominan explosivos capaces de explotar en pequeñas cantidades (fracciones de gramo) bajo la influencia de un impulso externo débil (chispa, fricción, impacto, etc.). Según la sensibilidad, los explosivos iniciadores se dividen en primarios y secundarios. Las características distintivas de los primarios son su alta sensibilidad a las influencias mecánicas y térmicas, la combustión de explosivos casi instantáneamente se convierte en detonación. Los principales explosivos iniciadores son el fulminato de mercurio, la azida de plomo y el TNPC. Los explosivos iniciadores primarios inician sustancias iniciadoras secundarias más potentes, el hexógeno, PETN. Que provocan la explosión de una carga explosiva industrial. Los detonadores intermedios se fabrican con cargas de TNT o tetril y hexógeno que pesan entre 200 y 800 gramos. Con un agujero en el centro para un cordón detonante, o detonador eléctrico.

Para la fabricación de los medios de iniciación (SI) utilizados en la industria se utilizan explosivos muy sensibles.

fulminato de mercurio- polvo venenoso cristalino de color blanco o gris con una temperatura de ignición de 160˚C; en estado de polvo seco, un explosivo extremadamente sensible que explota bajo la tensión mecánica más débil. Este es el más sensible de todos los explosivos iniciadores utilizados. Con un contenido de humedad del 10%, el fulminato de mercurio sólo arde y no detona; con un contenido de humedad del 30%, ni siquiera se enciende. Por tanto, el fulminato de mercurio se almacena en recipientes con agua. El fulminato de mercurio prensado adquiere mayor poder y es menos sensible a las influencias externas. Por lo tanto, en la fabricación de detonadores se utilizan cargas primarias de fulminato de mercurio en forma prensada. En presencia de humedad, el fulminato de mercurio reacciona con el cobre formando fulminotas de cobre muy sensibles. En este sentido, los detonadores en vainas de cobre llenas de fulminato de mercurio deben protegerse de la humedad. El fulminato de mercurio reacciona con el aluminio formando compuestos no explosivos, por lo que no se utilizan casquillos detonadores de aluminio cuando se utiliza fulminato de mercurio.

Azida de plomo- polvo blanco cristalino fino. La azida de plomo no es higroscópica, no se disuelve en agua y no pierde su capacidad de detonación cuando se humedece. Bajo la influencia del dióxido de carbono en presencia de humedad, la azida de plomo se convierte en sales de dióxido de carbono y, por lo tanto, su sensibilidad disminuye. La azida de plomo forma compuestos muy sensibles y peligrosos con el cobre, por lo que se prensa en fundas de aluminio. La azida de plomo es un iniciador explosivo más potente que el fulminato de mercurio. El grado de compactación y temperatura de la azida de plomo no afectan su sensibilidad. La azida de plomo no es lo suficientemente sensible al rayo de fuego, por lo que se usa junto con trinitroresorcinato de plomo (TNRS), que es más sensible al pulso de calor.

TNRS- polvo cristalino de color amarillo dorado, que se oscurece al aire, con un peso específico de 3,01. TNRS es física y químicamente estable, ligeramente soluble en agua y ligeramente higroscópico, no interactúa con metales y, por lo tanto, puede empaquetarse en cualquier envoltura. En sensibilidad ocupa una posición intermedia entre la azida de plomo y el fulminato de mercurio. En términos de capacidad de iniciación, TNRS se utiliza solo como una carga intermedia que pesa 0,1 g, lo que provoca una explosión de azida de plomo, y esta última hace explotar la carga del explosivo iniciador secundario.

Los explosivos iniciadores secundarios están diseñados para aumentar la energía del impulso inicial primario impartido por la carga explosiva iniciadora y para detonar la carga explosiva industrial. Los explosivos iniciadores secundarios son menos sensibles a las influencias externas, pero tienen una mayor velocidad de detonación, calor de explosión y mayor capacidad de iniciación en comparación con los explosivos iniciadores primarios.

tetril- polvo cristalino de color amarillo pálido. Cuando se enciende, arde rápidamente y la combustión puede provocar una explosión. El tetril no interactúa con los metales. Tiene características altamente explosivas. Se obtiene por nitración de dimetilanilina con ácido nítrico mezclado con ácido sulfúrico. La densidad aparente del tetril en polvo es de 0,9 a 1 g/cm 3 y la densidad lograda mediante prensado es de 1,7 g/cm 3 . La susceptibilidad al tetril es bastante alta. El fulminato de mercurio provoca la detonación de tetril en polvo con una carga de 0,29 g y de azida de plomo con una carga de 0,025 g. Con una densidad de 1,68 g/cm 3, el tetril detona con una explosión de 0,54 g de fulminato de mercurio. El tetril se utiliza en CD a una densidad de 1,6-1,63 g/cm 3 . El tetril es prácticamente no higroscópico, insoluble en agua y tiene una resistencia química relativamente alta. Sin embargo, es capaz de interactuar bastante vigorosamente con el nitrato de amonio, liberando calor. La mezcla de tetril es capaz de autoinflamarse y, por lo tanto, la producción y el uso de tales mezclas están estrictamente prohibidos. A partir de la llama, el tetril se enciende y arde con bastante energía, y la combustión, incluso en cantidades relativamente pequeñas (varias decenas de kilogramos), puede provocar una detonación. El tetril tiene una mayor sensibilidad al estrés mecánico. Se utiliza principalmente para equipar CD y fabricar bloques prensados ​​que se utilizan como detonadores intermedios al hacer explotar cargas de granulitas y explosivos llenos de agua que son poco susceptibles a la detonación. El tetril pertenece a los explosivos de alta potencia.

elemento de calefacción El pentaeritristetetranitrato es un polvo cristalino de color blanco. No higroscópico e insoluble en agua. Se enciende con dificultad, arde silenciosamente en pequeñas cantidades y es uno de los explosivos iniciadores secundarios más potentes y sensibles. Se utiliza principalmente para la fabricación de altos hornos y como iniciador secundario en algunos detonadores eléctricos.

Tarjeta de examen No. 13