Инициирующие взрывные вещества. Введение. Смотреть что такое "инициирующие взрывчатые вещества" в других словарях

ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА (первичные ВВ), легко взрываются под действием простого начального импульса (удар, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных взрывчатых веществ (вторичных ВВ). И. в. в., используемые для воспламенения, как правило, обладают высокой скоростью горения; характерная особенность И. в. в., применяемых для возбуждения детонации, - легкий переход горения во в тех условиях (атм. , непрочная оболочка или ее отсутствие, малые заряды), в к-рых такой переход для вторичных ВВ не происходит. Это различие связано с тем, что уже при атм. давлении хим. превращение И. в. в., по сравнению с др. ВВ, завершается очень быстро с выделением макс. кол-ва тепла и образованием газов, имеющих высокую т-ру, что приводит к быстрому подъему давления и образованию детонац. волны. Требования, предъявляемые к И. в. в.: высокая инициирующая способность, обеспечивающая безотказное возбуждение взрыва в заряде вторичного ВВ при малых кол-вах И. в. в.; безопасность в обращении и применении; хорошая сыпучесть и прессуемость, необходимые для точной дозировки (по объему) малых навесок И. в. в. и предупреждения высыпания его из готовых изделий; высокая хим. и физ. стойкость; совместимость с вторичными ВВ и конструкц. материалами; влагостойкость. И. в. в. могут быть индивидуальными соед. или смесями. Индивидуальные И. в. в. обычно содержат в молекуле металла, выполняющий роль катализатора при горении, или группу атомов, при разложении к-рой выделяется большое кол-во тепла. Важнейшие представители индивидуальных И. в. в.: фульминаты тяжелых металлов, напр. гремучая ртуть Hg(ONC) 2 , соли и др. производные азотистоводородной к-ты, напр., свинца азид Pb(N 3) 2 , циануртриазид C 3 N 12 ; соли тяжелых металлов нитрофенолов, напр., ди- и тринитрорезорцинат Рb, пикрат Рb; нек-рые производные тетразена, напр. соед. ф-лы I, наз. в технике ; производные тетразола, напр. II; ацетилениды металлов, напр. Ag 2 C 2 ; нек-рые диазосоединения, напр. III и IV; орг. пероксиды, напр. V; комплексные соед. перхлоратов и хлоратов переходных металлов с производными тетразола, напр. VI, и др.

В технике применяют гл. обр. татразен, гремучую , азид и тринитрорезорцинат свинца. С м е с е в ы е И. в. в. состоят из неск. компонентов, хотя бы один из к-рых является окислителем, а другие - горючим; кроме того, они обычно содержат добавочные компоненты, увеличивающие чувствительность состава к начальному импульсу, улучшающие прессуемость и сыпучесть, увеличивающие влагостойкость и т. п. Содержание компонентов обусловлено требованиями, предъявляемыми к И. в. в. Так, смесевое И. в. в. для капсюлей-воспламенителей ударного действия содержит 16-28% гремучей ртути, 36-55% КСlО 3 и 28-37% Sb 2 S 3 . Способность И. в. в., взятых в небольшом кол-ве, вызывать детонацию др. ВВ называют их инициирующей способностью. Она характеризуется предельным инициирующим зарядом, т. е. минимальным кол-вом И. в. в., способным в определенных условиях вызвать детонацию вторичного ВВ. Для тетрила в нек-рых условиях предельный инициирующий заряд азида свинца составляет 0,025 г, гремучей ртути - 0,29 г, для тротила - соотв. 0,09 и 0,36 г. Инициирующая способность И. в. в. при одном и том же вторичном заряде и использовании при одних и тех же условиях зависит от его плотности, степени чистоты, размера кристаллов, условий снаряжения, конструкции заряда и изделия и др. И. в. в. применяют в военной технике и взрывном деле в виде малых (доли грамма) зарядов, помещенных в спец. конструкции - т. наз. капсюли-детонаторы и капсюли-воспламенители, к-рые предназначены для возбуждения детонации вторичных ВВ или для воспламенения порохов и пиротехн. составов. В капсюлях-детонаторах, как правило, применяют индивидуальные соед., а в капсюлях-воспламенителях - разл. смеси, один из компонентов к-рых - И. в. в. Произ-во И. в. в. и обращение с ними требуют особых мер предосторожности из-за большой опасности возникновения взрыва. Перевозить их можно только в виде изделий. А. Е. Фогельзанг.

Химическая энциклопедия. - М.: Советская энциклопедия . Под ред. И. Л. Кнунянца . 1988 .

Смотреть что такое "ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА" в других словарях:

Инициирующие взрывчатые вещества индивидуальные вещества или смеси, легко взрывающиеся под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных… … Википедия

Первичные взрывчатые вещества (a. explosive initiators; н. Initialsprengstoffe; ф. explosifs d amorзage; и. explosivos iniciadores), способны легко детонировать от простых видов начального импульса (внеш. воздействия) пламени, удара,… … Геологическая энциклопедия

Легко детонирующие от незначительного теплового или механического воздействия взрывчатые вещества; применяются для возбуждения детонации бризантных ВВ. Используются в капсюлях детонаторах и т. п … Большой Энциклопедический словарь

См. Взрывчатые вещества. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Взрывчатые вещества, легко детонирующие от незначительного теплового или механического воздействия; применяются для возбуждения детонации бризантных взрывчатых веществ. Используются в капсюлях детонаторах и т. п. * * * ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ… … Энциклопедический словарь

ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА - Индивидуальные вещества или смеси, легко взрывающиеся под действием простого начального импульса (удар, трение, луч огня) с выделением энергии, достаточной для воспламенения или детонации бризантных взрывчатых веществ. Характерная особенность… … Комплексное обеспечение безопасности и антитеррористической защищенности зданий и сооружений - (ВВ), индивидуальные в ва или смеси, способные под влиянием к. л. внеш. воздействия (нагревание, удар, трение, взрыв другого ВВ и т. п.) к быстрой самораспространяющейся хим. р ции с выделением большого кол ва энергии и образованием газов (см.… … Химическая энциклопедия

- (ВВ) хим. соединения или смеси в в, способные к быстрой хим. реакции сопровождающейся выделением большого кол ва теплоты и образованием газов. Реакция распространяется по заряду ВВ в режиме горения либо детонации. К ВВ относятся гл. обр.… … Большой энциклопедический политехнический словарь

Изобретение относится к инициирующим взрывчатым веществам, чувствительным к импульсным лазерным излучениям малой мощности, и может быть использовано в средствах инициирования в качестве генератора плоских, цилиндрических, сферических и сложных форм ударных волн, а также в оптических системах инициирования взрывчатых зарядов. Предложен инициирующий взрывчатый состав, чувствительный к низкотемпературному лазерному излучению, содержащий перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II), полиметилвинилтетразол и наноалмазы детонационного синтеза. Изобретение направлено на снижение порога инициирования взрывчатого состава при сохранении высокой адгезии к поверхности взрывчатого вещества, безопасности в обращении. 1 табл.

Область техники

Изобретение относится к инициирующим взрывчатым веществам, возбуждаемым импульсным лазерным излучением малой мощности и может быть использовано в средствах инициирования в качестве генератора плоских, цилиндрических, сферических и сложных форма ударных волн, а также в оптических системах инициирования взрывчатых зарядов.

Предшествующий уровень техники

Лазерное инициирование - относительно новый способ подрыва взрывчатых веществ (ВВ), отличающийся повышенной безопасностью. При лазерном инициировании обеспечивается высокий уровень изоляции светодетонатора от ложного импульса, поскольку в оптическом диапазоне отсутствуют случайные источники с мощностью, достаточной для подрыва детонатора [Илюшин М.А., Целинский И.В. Инициирующие взрывчатые вещества. Росс. Хим. Журн. - 1997, т.41, №4, с.3-13].

Светочувствительные ВВ нашли применение в волоконно-оптических капсюлях-детонаторах, функционирующих под воздействием импульсного лазерного излучения.

Лазерное инициирование может успешно использоваться во многих взрывных технологиях, которые требуют индивидуального подхода при разработке систем подрыва:

Взрывные сварка, штамповка, упрочнение, компактирование, синтез новых материалов могут быть осуществлены при оптоволоконном инициировании одного или нескольких светодетонаторов при подрыве пленочных зарядов светочувствительных ВВ прямым лучом импульсного лазера;

Горновзрывные работы, как вскрышные, так и в шахтах, опасных по газам и пыли, требуют одновременного или короткозамедленного инициирования большого количества светодетонаторов через оптоволоконные линии связи;

Автоматизированные технологии с импульсно-периодической подачей материала, на который нанесен пленочный заряд светочувствительного ВВ или помещен заряд ВВ, инициируемый от светодетонатора, могут быть осуществлены путем передачи лазерного импульса непосредственно по воздуху или в вакууме;

Взрывная технология разового действия, используемая, например, в пиро-автоматике космических кораблей, нуждается в нескольких десятках волоконно-оптических каналов, одновременно передающих сигнал к светодетонаторам от бортового импульсного лазера ограниченной мощности;

При перфорации глубоких скважин должны использоваться термостойкие оптоволоконные светодетонаторы с высокой восприимчивостью к лазерному импульсу, обеспечивающие надежное инициирование до 100 кумулятивных зарядов бризантных ВВ;

При малоопасной технологии получения наноалмазов детонационного синтеза;

При проведении взрывных работ в условиях высокого уровня электромагнитных наводок требуются специальные экранированные оптоволоконные светодетонаторы.

Одним из основных элементов цепи лазерного инициирования являются светочувствительные энергоемкие вещества. В зависимости от решения конкретных задач в качестве светочувствительных ВВ для светодетонаторов были предложены неорганические азиды и энергоемкие металлокомплексы с различными значениями порогов инициирования лазерным моноимпульсом (время импульса - 10 -8 с) или одиночным импульсом (время импульса до ˜10 -3 с).

А одним из наиболее эффективных инициирующих ВВ (ИВВ) является перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II), который применяется в индивидуальном виде и в виде составов в смеси с оптически прозрачными полимерами в оптических системах инициирования как высокосветочувствительное энергоемкое вещество, имеющее низкий порог чувствительности к импульсному лазерному излучению в видимой и ближней ИК-области спектра (длина волны 1,06 мкм) [Чернай А.В., Житник Н.Е., Илюшин М.А., Соболев В.В., Фомичев В.В. Патент Украины №17521Аю 1997; Илюшин М.А., Целинский И.В. Энергоемкие мателлокомплексы в средствах инициирования// Росс. Хим. Журн. - 2001. №1, с.72-78].

Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) (ClO 4) 2 имеет следующие характеристики: молекулярная масса 499,577; плотность монокристаллов ˜3,45 г/см 3 ; температура вспышки (5 секндная задержка) около 186°С; энергия активации термораспада ˜90,2 кДж/моль; чувствительность к удару (копер Велера) (нижний предел/верхний предел) 60/125 мм; чувствительность к лучу огня огнепроводного шнура (100% срабатывания/100% отказов) 60/150 мм; скорость детонации при плотности 3,4 г/см 3 ˜6 км/с (расчет); минимальный заряд по гексогену в капсюле-детонаторе №8 ˜0,015 г. Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) негигроскопичен, нерастворим в воде, спирте, ацетоне, алифатических, хлорированных и ароматических углеводородах, растворим в диметилсульфоксиде, окисляется щелочным раствором KMnO 4 до невзрывчатых соединений. Введение в перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) полимеров резко снижает чувствительность составов к механическим воздействиям, что делает их относительно безопасными при транспортировке, хранении и применении [Научно-технический отчет по научно-исследовательской работе «Светочувствительные материалы для светоизделий, используемых в скважинной аппаратуре»/рук. Целинский И.В., СПб. СПбГТИ (ТУ), 2002. c.14; Илюшин М.А., Целинский И.В., Чернай А.В. Светочувствительные взрывчатые вещества и составы и их инициирование лазерным моноимпульсом.//Росс. Хим. Журн. - 1997, №4, с.81-88].

Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) имеет брутто-формулу CH 4 N 6 O 8 Cl 2 Hg и структурную формулу

Наиболее близким аналогом является использование перхлората 5-гидразинотетразолртути (II) в светочувствительном составе, содержащем ˜90% этого соединения и ˜10% оптически прозрачного полимера (состав ВС-2) [Заявка на патент РФ 2002113197/15. Способ получения перхлората 5-гидразинотетразолртути (II) от 20.05.2002 г., Илюшин М.А., Целинский И.В. Решение о выдаче патента от 26.09.2003].

Недостатком прототипа является то, что минимальная энергия инициирования (Е кр) такого состава составляет достаточно большую величину 310 мкДж.

Задачей настоящего изобретения является получение технического результата, который выражается в снижении порога инициирования состава с перхлоратом 5-гидразинотетразолртути (II) моноимпульсом неодимового лазера (длина волны 1,06 мкм).

Раскрытие изобретения

В основу данного изобретения положена задача создать такой композиционный материал, который позволил бы существенно снизить порог инициирования при сохранении всех остальных позитивных характеристик состава (высокую адгезию к поверхности ВВ, высокую безопасность обращения с составом, удобство и простоту его нанесения, то же время задержки инициирования и т.д.).

Решение задачи состоит в том, что предложен инициирующий состав, содержащий перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) и полимер - полиметилвинитетразол, который согласно изобретению дополнительно включает в себя наноалмазы детонационного синтеза при следующем соотношении компонентов, мас.%:

перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 85,7-90,0;

полимер - полиметилвинитетразол - 9,5-10,0;

наноалмазы детонационного синтеза - 0,1-5,0.

Лучший вариант осуществления изобретения

Предложенный состав, содержащий наноалмазы в количестве 0,1-5,0 мас.% от общей массы состава, обеспечивает одновременное повышение чувствительности к действию лазерного импульса в 1,5-1,7 раза и высокую адгезию с контактной поверхностью за счет усиления адгезионных свойств термопласта (полиметилвинилтетразола).

Примененные по данному способу кластерные наноалмазы представляют собой частицы, по форме близкие к сферическим или овальным, не имеющие острых кромок (неабразивные). Такие алмазы образуют седиментационно и коагуляционно устойчивые системы в жидких средах различного типа.

В настоящее время синтез УДА производится путем подрыва специально подготовленных зарядов из смесевых составов тротил-гексоген во взрывных камерах, наполненных неокислительной средой [В.Ю.Долматов. Ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза. Санкт-Петербург, Изд-во СПбГПИ, 2003, 344 с.]. Получаемая при этом алмазная шихта (смесь алмазов с неалмазными формами углерода) подвергается химической очистке, самой совершенной из которых является обработка алмазной шихты в среде азотной кислоты при высоких температурах и давлении с последующей промывкой [Патент России №2109683, кл. С01В 31/06, публ. 5.03.96 г. Способ выделения синтетических ультрадисперсных алмазов. В.Ю.Долматов, В.Г.Сущев, В.А.Марчуков].

С точки зрения морфологии УДА представляют собой порошок с удельной поверхностью 150-450 м 2 /г и объемом пор 0,3-1,5 см 3 /г (в сухом состоянии). В суспензии агрегаты УДА могут иметь размер до 50 нм (0,05 мкм) при условии специальной обработки. Средний размер индивидуальных кристалликов алмаза 4-6 нм (0,004-0,006 мкм) [Долматов В.Ю. Опыт и перспективы нетрадиционного использования ультрадисперсных алмазов взрывного синтеза. Сверхтвердые материалы, 1998, №4, с.77-81].

УДА имеют классическую кубическую (алмазную) кристаллическую решетку с большими поверхностными дефектами, что обусловливает значительную поверхностную энергию таких кристаллов. Избыточная энергия поверхности частиц УДА компенсируется путем образования многочисленных поверхностных групп, образуя на поверхности оболочку ("бахрому") из химически связанных с кристаллом гидроксильных, карбонильных, карбоксильных, нитрильных, хиноидных и прочих групп, представляющих собой различные устойчивые сочетания углерода с другими элементами используемых взрывчатых веществ - кислородом, азотом и водородом [Долматов В.Ю. и др., ЖПХ, 1993, т.66, №8, с.1882]. Существовать без такой оболочки в обычных условиях микрокристаллиты УДА не могут - это неотъемлемая часть кластерных наноалмазов, в значительной мере определяющая их свойства.

Т.о., УДА сочетают в себе парадоксальное начало - сочетание одного из самых инертных и твердых веществ в природе - алмаза (ядро) с достаточно химически активной оболочкой в виде различных функциональных групп, способных участвовать в различных химических реакциях. Кроме того, такие кристаллы алмаза несмотря на компенсацию части неспаренных электронов за счет образования поверхностных функциональных групп имеют еще достаточно большой их избыток на поверхности, т.е. каждый кристаллик алмаза представляет собой, по сути, множественный радикал.

В процентном отношении доля неалмазного углерода в УДА высокого качества изменяется от 0,4 до 1,5 от массы вещества. Существенно, что так называемый неалмазный углерод в данном случае не составляет отдельной фазы или отдельных частиц и не определяется кристаллографически как графит или микрографит. Две формы углерода - алмазная и неалмазная дифференцируются по электронному состоянию атомов и химической реакционной способности в отношении жидкофазных окислителей [Долматов В.Ю., Губаревич Т.М. ЖПХ, 1992, т.65, №11, с.2512]. Задача периферических неалмазных структур - обеспечить максимальное воздействие частицы с матричным материалом - с полиметилвинилтетразолом в момент его полимеризации в виде пленки на контактной поверхности. Алмазный тетраэдрический sp 3 -углерод в химическом и сорбционном плане малоактивен, неалмазные электронные конфигурации углерода (sp 2 и sp) гораздо более лабильны и вместе с гетероатомами кислорода и водорода формируют адсорбционно-активную «шубу» поверх алмазного ядра, связанную с полимеризующимся полимером достаточно устойчивыми химическими связями.

Введение наноалмазов в полимер в количестве 0,1-5,0% способствует существенному увеличению когезионных (в 1,5-3,0 раза) и адгезионных свойств (в 1,7-2,5 раза) вулканизованного полимера, что происходит и в случае использования полиметилвинилтетразола. Пленка с наноалмазами обладает очень высокой устойчивостью к тепловому старению, может сохраняться без изменения в течение не менее трех лет. Такая пленка характеризуется увеличением упруго-прочностных свойств, что может существенно увеличить диапазон ее использования.

Известно, что мелкодисперсная сажа в ряде случаев успешно применяется для увеличения восприимчивости энергетических материалов к одиночному импульсу инфракрасных лазеров . Однако воздействие других аллотропных форм углерода на пороги лазерного инициирования энергетических материалов не изучалось.

Для сопоставления в таблице приведено влияние ультрадисперсной сажи (размер частиц ˜1 мкм) и наноалмазов на порог инициирования светочувствительного состава ВС-2. Инициирование взрывчатых составов производилось под воздействием моноимпульса неодимового лазера (длина волны 1,06 мкм, время импульса τ q =30 нс, диаметр диафрагмы 0,86 мм, полная энергия импульса Е=1,5 Дж). Исследуемые образцы представляли собой медные колпачки диаметром 5 мм и высотой 2 мм, заполненные составом ВС-2.

Таблица
№	Состав образца, мас.%	Миним. энергия инициирования, Е кр, мкДж	Результат инициирования
1	Состав ВС-2: (Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 90 Полимер - полиметилвинилтетразол - 10)	310	детонация
2	Сажа- 1	2000	детонация
3	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 89,9 Полимер - полиметилвинилтетразол - 10,0 Наноалмазы - 0,1	300	детонация
4	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 89,6 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,9 Наноалмазы - 0,5	260	детонация
5	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 89,10 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,9 Наноалмазы- 1,0	200	детонация
6	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 88,2 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,8 Наноалмазы - 2,0	180	детонация
7	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 87,4 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,7 Наноалмазы - 2,9	190	детонация
8	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 86,5 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,6 Наноалмазы - 3,9	240	детонация
9	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 86,1 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,6 Наноалмазы - 4,3	285	детонация
10	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 85,7 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,5 Наноалмазы - 4,8	300	детонация
11	Перхлорат 5-гидразинотетразолртути (II) - 85,4 Полимер - полиметилвинилтетразол - 9,6 Наноалмазы - 5,0	310	детонация

Данные таблицы позволяют сделать вывод, что мелкодисперсная сажа существенно увеличивает порог инициирования состава ВС-2 лазерным моноимпульсом. Данный результат можно объяснить диссипацией поглощенной мелкодисперсной сажей лазерной энергии с поверхности образца состава ВС-2, что приводит к ухудшению условий формирования очага инициирования внутри слоя состава с повышению критической энергии зажигания.

Действие наноалмазов на состав ВС-2 отличается от действия на него ультрадисперсной сажи. Введение наноалмзов вплоть до 5,0% мас. снижает порог инициирования состава ВС-2 моноимпульсом неодомового лазера. Этот эффект можно объяснить как результат роста объемной освещенность внутри заряда и улучшением условий формирования очага инициирования вследствие введения наноалмазов, обладающих значительно более высоким показателем преломления света, чем исходный состав. Дальнейшее увеличение количества наноалмазов в составе приводит к снижению его восприимчивости к лазерному излучению. Увеличение порога инициирования состава ВС-2, содержащего более 5 мас.% наноалмазов, очевидно, является следствием отрицательного влияния разбавления светочувствительного состава инертной добавкой.

Время задержки инициирования состава ВС-2 при введении наноалмазов вплоть до 5% мас. не меняется и составляет 11-12 мкс.

Для лучшего понимания настоящего изобретения приводятся конкретные примеры его осуществления.

К 90 мг перхлората 5-гидразинотетразолртути (II) прикапывали 100 мг 10%-ного раствора полимера - полиметилвинилтетразола в хлороформе. К полученной суспензии 8 при перемешивании прикапывали 0,5 мл хлороформа и присыпали 1,5 мг наноалмазов. Образовавшуюся однородную пасту в несколько приемов вносили в металлический колпачок диаметром 5 мм и высотой 2 мм. После испарения растворителя состав с наноалмазами полностью заполнял колпачок. Сушили заряд при 40°С.

Полученный светочувствительный состав имеет следующее соотношение компонентов: ВВ: полимер: наноалмазы =90:10:1,5, т.е. содержит ˜1,4 мас.% наноалмазов.

Испытание полученного взрывчатого состава к лазерному моноимпульсу показало, что минимальная энергия инициирования составляет 192 мкДж.

Другие примеры (см. Таблицу, примеры 3-10) осуществлялись аналогичным образом, с тем отличием, что в приготавливаемый состав вносились различные навески наноалмазов, соответствующие содержанию последних от 0,1 до 5,0 мас.%. Результаты определения минимальной энергии инициирования также приведены в Таблице.

Взрывчатые вещества. Классификация и свойства.

Взрывчатыми веществами (ВВ) называются химические соединения или смеси, которые под влиянием определенных внешних воздействий способны к быстрому самораспространяющемуся химическому превращению с образованием сильно нагретых и обладающих большим давлением газов, которые, расширяясь, производят механическую работу.

Такие химические превращения ВВ принято называть взрывчатым превращением.

Взрывчатые превращения в зависимости от свойств ВВ и вида воздействия на него могут протекать в форме взрыва или горения.

Взрыв распространяется по ВВ с большой переменной скоростью, измеряемой тысячами метров в секунду. Процесс взрывчатого превращения, обусловленный происхождением ударной волны по ВВ и протекающий с постоянной (для данного вещества при данном его состоянии) сверхзвуковой скоростью, называется детонацией.

Горение - процесс взрывчатого превращения, обусловленный передачей энергии одного слоя взрывчатого вещества другому путем теплопроводности и излучения тепла газообразными продуктами.

Возбуждение взрывчатого превращения ВВ называется инициированием . Для возбуждения ВВ требуется сообщить ему с определенной интенсивностью необходимое количество энергии (начальный импульс), которая может быть передана одним из следующих способов:

Механическим (удар; накал; трение);
-тепловым (искра, пламя, нагревание);

Электрическим (нагревание, искровой разряд);

Химическим (реакции с интенсивным выделением тепла);

Взрывом другого заряда ВВ (взрыв капсюля детонатора или соседнего заряда).
Все ВВ, применяемые при производстве подрывных работ и снаряжению

боеприпасов, делятся на три основных группы:

Инициирующие ВВ;

Бризантные ВВ;

Метательные ВВ (пороха).

Схема 12. Классификация взрывчатых веществ (ВВ) (вариант).

Инициирующие ВВ обладают высокой чувствительностью к внешним воздействиям (удару, трению и воздействию огня). Взрыв сравнительно небольших количеств инициирующих ВВ в непосредственном контакте с бризантными ВВ вызывает детонацию последних.

Применяется исключительно для снаряжения средств инициирования (капсюлей-детонаторов, капсюлей-воспламенителей и др.)

Гремучая ртуть (фульминат ртути) - мелкокристаллическое сыпучее вещество белого или серого цвета, ядовита, плохо растворяется в воде. К удару, трению, теплу очень чувствительна, при увлажнении взрывчатые свойства и восприимчивость к начальному импульсу понижаются. Применяется для снаряжения капсюль-воспламенитель (KB) и капсюль-детонатор (КД) в медных или мельхиоровых гильзах.

Азид свинца (азотистоводороднокислый свинец) - мелкокристаллическое вещество белого цвета, слабо растворяется в воде. К удару, трению, действию огня менее чувствителен, чем гремучая ртуть. Инициирующая способность выше, чем у гремучей ртути. Применяется для снаряжения КД.

Тенерес (тринитрорезорцинат свинца, ТНРС) - мелкокристаллическое, несыпучее, темно-желтого цвета вещество. В воде слабо растворимое. Чувствительность к удару ниже чувствительности гремучей ртути и азида свинца. Очень чувствителен к тепловому воздействию. С металлами ТНРС не взаимодействует. Ввиду низкой способности применяется с азид свинцом.

Капсюльный состав используется для снаряжения капсюлей воспламенителей. Представляет собой механические смеси (гремучая ртуть, хлорат калия (бертолетова соль) и трехсернистая сурьма (антимоний)).

Под действием накала или удара KB происходит воспламенение капсюльного состава с образованием луча огня, способного воспламенит или вызвать детонацию инициирующего ВВ.

Бризантные ВВ .

Бризантные ВВ более мощны и значительно менее чувствительны к различного рода внешним воздействиям, чем инициирующие ВВ. Взрываются от промежуточного детонатора (КД, взрыв другого ВВ). Сравнительно невысокая чувствительность бризантных ВВ к удару, трению и тепловому воздействию обеспечивает достаточную безопасность, удобство их практического применения. Бризантные ВВ используются в чистом виде в виде сплавов и примесей с другими взрывчатыми веществами.

Импульс, необходимый для возбуждения взрыва, сообщается заряду промышленного ВВ в результате взрыва небольшого по вели­чине заряда инициирующего ВВ, размещенного в (КД), (ЭД) непосредственно или через более мощный промежуточный детонатор Р≈200÷400 г и более для инициирования низко-чувствительных (гранулированных, литых, водонаполненных ВВ). Детонацию инициирующих ВВ возбуждают тепловым импульсом в КД горящей пороховой сердцевиной ОШ, в ЭД и электрозажигательных устройствах горящей капелькой воспламенительного состава, расположенного на мостике накаливания электровоспламенителя, или пламенем замедляющего состава в ЭД КЗ и замедленного ЭД ЗД.

На открытых работах, рудниках роль инициирующего заряда, размещаемого в заряде ВВ выполняет ДШ, сердцевина которого выполнена из мощного ВВ на конец которого завязывают промежуточный детонатор. Для возбуждения взрыва ДШ обязательно применение КД и ЭД.

Средства инициирования - совокупность принадлежностей для инициирования зарядов про­мышленных ВВ.

Инициирующие ВВ:

Первичные инициирующие ВВ способны взрываться в зарядах малого веса и размера (доля грамма), обладают весьма высокой чувствительностью к механическим и тепловым воздействиям; горе­ние этих ВВ почти мгновенно переходит в детонацию.

Первичные инициирующие ВВ (гремучая ртуть, азид свинца, тенерес)

Вторичные инициирующие ВВ - (тетрил, гексоген, тэн) предназначены для увеличения энергии начального импульса, сообщаемого зарядом первичного инициирующего ВВ, и детонирования заряда промышленного ВВ. Они менее чувствительны к внешним воздействиям, но имеют большую скорость детонации, теплоту взрыва и более высокую инициирующую способность по сравнению с первичным инициирующим ВВ.

Характерной особенностью инициирующих взрывчатых веществ (ИВВ) является то, что горение их легко переходит в детонацию. ИВВ также легко детонируют под воздействием простого начального импульса (луча огня, накола, удара и т. п.) Именно эти особенности позволили использовать их для изготовления инициаторов. Однако вследствие высокой чувствительности ИВВ к начальному импульсу при производстве их, а также при их применении следует принимать особые меры предосторожности. В настоящее время из ИВВ наиболее широко используют гремучую ртуть, азид свинца и тринитрорезорцинат свинца (ТНРС).

Гремучая ртуть Hg (ONC) 2 - представляет собой кристаллический порошок белого или серого цвета с насыпной плотностью 1,22-1,25 г/см 3 . Плотность кристаллов колеблется от 4,30 до 4,42 г/см 3 .

Свободно насыпанная в небольшом количестве (до 1 г) гремучая ртуть при поджигании дает вспышку; при воспламенении в больших количествах происходит взрыв. Если же гремучую ртуть запрессо­вать под давлением 250-350 кгс/см 2 , то при воспламенении ее всегда происходит взрыв.

Поэтому гремучую ртуть при производстве электродетонаторов по­мещают в медную или бумажную гильзы.

Азид свинца Pb(N 3) 2 представляет собой мелкокристаллический белого цвета порошок плотностью 4,73 г/см 3 .

К механическим видам воздействия (удар, трение и т. п.) азид свинца менее чувствителен, чем гремучая ртуть. Азид свинца также значительно труднее, чем гремучая ртуть, воспламеняется от луча огня. Это является его существенным недостатком: для безотказ­ного действия детонаторов необходимо поверхность азида свинца покрывать слоем тринитрорезорцината свинца.

В противоположность гремучей ртути, прессование почти не­изменяет чувствительности азида свинца к начальному импульсу.

Азид свинца обладает высокой инициирующей способностью (примерно в 10 раз большей, чем гремучая ртуть).

Теплота взрыва азида свинца равна 364 ккал/кг. Объем газов взрыва составляет 308 л/кг. Скорость детонации азида свинца 4,5- 4,8 м/с.

Тринитрорезорцинад свинца (ТНРС)

представляет собой золотисто-желтые, темнеющие на воздухе кри­сталлы плотностью около 3,1 г/см 3 . THPС плохо растворим в воде и в органических растворителях. ТНРС значительно легче воспламеняется от луча огня, чем азид свинца, но значительно уступает ему по инициирующей способ­ности. Поэтому ТНРС не применяют в качестве самостоятельного инициирующего ВВ, а используют в электродетонаторах совместно с азидом свинца.

Инициирующие ВВ – называются ВВ способные в малых количествах (доли грамма) взрываться под действием слабого внешнего импульса искра, трение, удар, и т.д. По чувствительности, инициирующие ВВ делятся, на первичные и вторичные. Отличительными особенностями первичных является высокая чувствительность к механическим и тепловым воздействиям, горение ВВ почти мгновенно переходит в детонацию. Первичные инициирующее ВВ - это гремучая ртуть, азид свинца, ТНРС. Первичные инициирующие ВВ инициируют более мощные вторичные инициирующие вещества гексоген, ТЭН. Которые и вызывают взрыв заряда промышленного ВВ. Промежуточные детонаторы изготавливают из зарядов тротила или тетрила и гексогена массой 200 или 800 грамм. С отверстием в центре для детонирующего шнура, или электродетонатора.

Для изготовления средств инициирования (С.И), применяемых в промышленности, используют весьма чувствительные ВВ.

Гремучая ртуть - кристаллический ядовитый порошок белого или серого цвета с температурой воспламенения 160˚С, в сухом порошкообразном состоянии чрезвычайно чувствительное ВВ, взрывающееся при самых слабых механических воздействиях. Это наиболее чувствительное из всех применяемых инициирующих ВВ. При содержании 10% влаги гремучая ртуть только горит, не детонирует, при содержании 30% влаги она даже не загорится. Поэтому гремучая ртуть хранится в емкостях с водой. Прессованная гремучая ртуть приобретает большую мощность и менее чувствительна к внешним воздействиям. Поэтому при изготовлении детонаторов первичные заряды гремучей ртути применяют в прессованном виде. При наличии влаги гремучая ртуть вступает в реакцию с медью, образуя весьма чувствительные фульминоты меди. В связи с этим детонаторы в медных гильзах, снаряженные гремучей ртутью, необходимо предохранять от влаги. С алюминием гремучая ртуть вступает в реакцию, образуя невзрывоопасные соединения, из-за чего при использовании гремучей ртути не применяют алюминиевые гильзы для детонаторов.

Азид свинца - белый мелкокристаллический порошок. Азид свинца негигроскопичен, не растворяется в воде и не теряет детонационных способностей при увлажнении. Под воздействием углекислого газа в присутствии влаги азид свинца переходит в углекислые соли, в связи с чем его чувствительность снижается. С медью азид свинца образует весьма чувствительные и опасные соединения, поэтому его запрессовывают в алюминиевые гильзы. Азид свинца более мощное, чем гремучая ртуть, инициирующее ВВ. Степень уплотнения и температура азида свинца не оказывают влияния на его чувствительность. Азид свинца недостаточно чувствителен к лучу огня, поэтому его применяют совместно с более чувствительным к тепловому импульсу тринитрорезорцинатом свинца (ТНРС).

ТНРС - золотисто- желтый кристаллический порошок, темнеющий на воздухе, с удельным весом 3.01. ТНРС физически и химически стоек, мало растворим в воде и мало гигроскопичен, с металлами не взаимодействует и следовательно, его можно снаряжать в любые оболочки. По чувствительности занимает промежуточное положение между азидом свинца и гремучей ртутью. По инициирующей способности ТНРС применяется только как промежуточный заряд массой 0,1г, который вызывает взрыв азида свинца, а последний взрывает заряд вторичного инициирующего ВВ.

Вторичные инициирующие ВВ предназначены для увеличения энергии первичного начального импульса, сообщаемого зарядом инициирующего ВВ, и детонирования заряда промышленного ВВ. Вторичные инициирующие ВВ менее чувствительны к внешним воздействиям, но имеют большую скорость детонации, теплоту взрыва и более высокую инициирующую способность по сравнению с первичными инициирующими ВВ.

Тетрил - кристаллический порошок бледно-желтого цвета. При воспламенении быстро горит, причем горение может перейти во взрыв. С металлами тетрил не взаимодействует. Обладает высокими взрывчатыми характеристиками. Получается он при нитрации диметиланилина азотной кислотой в смеси с серной. Насыпная плотность порошкообразного тетрила сос­тавляет 0,9-1 г/см 3 , а плотность, достигаемая прес­сованием, равна 1,7 г/см 3 . Восприимчивость тетрила достаточно высокая. Гремучая ртуть вызывает дето­нацию порошкообразного тетрила зарядом 0,29 г, а азид свинца-0,025 г. При плотности 1,68 г/см 3 тет­рил детонирует от взрыва 0,54 г гремучей ртути. Применяется тетрил в КД при плотности 1,6- 1,63 г/см 3 . Тетрил практически негигроскопичен, не­растворим в воде и обладает сравнительно высокой химической стойкостью. Однако он способен доволь­но энергично взаимодействовать с аммиачной селит­рой выделяя тепло. Смесь тетрила способна к самовоспламенению, и поэтому изготовление и при­менение таких смесей категорически запрещены. От пламени тетрил загорается и довольно энергично горит, причем горение даже в сравнительно неболь­ших количествах (несколько десятков килограммов) может перейти в детонацию. Тетрил имеет повышен­ную чувствительность к механическим воздействиям. Его применяют в основном для снаряжения КД и изготовления прессованных шашек, используемых в качестве промежуточных детонаторов при взрывании зарядов из маловосприимчивых к детонации ВВ гранулитов и водонаполненных ВВ. Тетрил относится к ВВ повышенной мощности.

ТЭН пентаэритристетранитрат – кристаллический порошок белого цвета. Негигроскопичен и не растворим в воде. Воспламеняется с трудом, в небольших количествах горит спокойно, относится к наиболее мощным и чувствительным вторичным инициирующим ВВ. Применяется в основном для изготовления ДШ и в качестве вторичного инициирующего в некоторых электродетонаторах.

Экзаменационный билет №13