RU2448934C1 - Нанодисперсный взрывчатый состав - Google Patents
Нанодисперсный взрывчатый состав Download PDFInfo
- Publication number
- RU2448934C1 RU2448934C1 RU2010134290/05A RU2010134290A RU2448934C1 RU 2448934 C1 RU2448934 C1 RU 2448934C1 RU 2010134290/05 A RU2010134290/05 A RU 2010134290/05A RU 2010134290 A RU2010134290 A RU 2010134290A RU 2448934 C1 RU2448934 C1 RU 2448934C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- nanodispersed
- explosive
- aluminum
- aluminium
- aircraft
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Изобретение относится к порошковым взрывчатым составам (ВС), которые могут быть использованы в высокоэнегетических смесевых составах. Нанодисперсный взрывчатый состав содержит в качестве взрывчатой основы нанодисперсный октоген или гексоген с размерами кристаллов от 30 до 80 нм в количестве от 75 до 85 мас.%. В качестве добавки, увеличивающей энерговыделение взрывчатого состава, он содержит нанодисперсный алюминий с размерами кристаллов от 30 до 200 нм в количестве от 15 до 25 мас.% и поверхностно-активное вещество от 1 до 3 мас.% сверх 100%, способствующее адсорбированию и равномерному распределению кристаллов октогена или гексогена на поверхности алюминия. Изобретение позволяет исключить механическое смешение компонентов ВС за счет одновременного равномерного осаждения нанодисперсных взрывчатых веществ на поверхности алюминия, с исключением агломерации алюминия и расслоения при транспортировании и хранении, что обеспечивает получение взрывчатого состава с равномерным распределением взрывчатых веществ и алюминия в объеме ВС, безопасного при изготовлении и с высокими детонационными характеристиками. 2 ил., 3 пр.
Description
Изобретение относится к порошковым взрывчатым составам (ВС) на основе октогена или гексогена, которые могут быть использованы в высокоэнергетических смесевых составах.
Известен взрывчатый гранулированный состав алюмотол ГОСТ 12696-77 и способ его изготовления.
Алюмотол ГОСТ 12696-77-гранулированная смесь тротила с алюминиевым порошком, частицы которого закапсюлированы в гранулах тротила.
Состав алюмотола, мас.%: | |
тротил | 85±5 |
алюминиевый порошок | 15±5 |
размер гранул, мм | 2-5 |
плотность гранул, г/см3 | 1,5 |
Недостатком данного ВС является низкая плотность гранул, что приводит к их разрушению при транспортировке и применении. Кроме того, данный состав имеет некоторое количество свободного алюминия, который вызывает сильное пыление при пересыпании.
Известен взрывчатый состав, содержащий по массе 80% гексогена и 20% алюминия (патент RU №2111944, 6 С06В 25/26, 31/28, 47/14, состав A-IX-2, опубликован 27.05.98 г.), принятый за прототип. Основным недостатком этого ВС является высокая пожаро- и взрывоопасность при изготовлении, обусловленная наличием в рецептуре мелкодисперсного алюминия.
Данный состав представляет собой механическую смесь, при изготовлении которой вследствие больших размеров кристаллов гексогена и небольшой удельной поверхности частиц алюминия пластинчатой формы (Sуд∼4000 см2/г) не происходит закрепления кристаллов гексогена на поверхности алюминия.
Все вышесказанное не позволяет получить ВС с равномерным распределением взрывчатого вещества и алюминия в объеме ВС.
Задачей заявленного изобретения является создание взрывчатого состава на основе нанодисперсного октогена или гексогена и нанодисперсного алюминия, безопасного при изготовлении, с равномерным распределением нанодисперсных взрывчатых веществ и алюминия в объеме ВС с высокими детонационными характеристиками.
Поставленная задача решается за счет увеличения удельной поверхности октогена или гексогена с одновременным равномерным осаждением на поверхности алюминия при приготовлении ВС, с исключением механического смешения компонентов, агломерации алюминия, расслоения при транспортировании и хранении.
Цель достигается созданием ВС на основе нанодисперсного октогена или гексогена с размерами частиц 30-80 нм, равномерно распределенного по поверхности нанодисперсного алюминия, используемого в качестве добавки, увеличивающей выделение энергии, с размерами частиц 30-200 нм, а также введением поверхностно-активного вещества (ПАВ) для снижения межфазной поверхностной энергии и обеспечения положительной адсорбции взрывчатого вещества на поверхности алюминия.
Входящие в ВС компоненты взяты в следующих соотношениях, мас.%:
- нанодисперсный октоген или гексоген с размерами
частиц 30-80 нм от 75 до 85
- нанодисперсный алюминий
с размерами частиц 30-200 нм от 15 до 25
- ПАВ, сверх 100% от 1 до 3
Для увеличения энерговыделения ВС на основе нанодисперсного октогена или гексогена в состав введено от 15 до 25% нанодисперсного алюминия, что повышает фугасность, импульс и теплоту взрывчатого превращения, стабилизирует состав продуктов детонации при высоких значениях температуры и давления в детонационной волне.
Увеличение содержания нанодисперсного алюминия в составе свыше 30-35% приводит к агломерации, конденсации частиц алюминия и значительному увеличению времени его сгорания в зоне химической реакции и продуктах детонации.
В результате проведенных экспериментальных работ установлено:
- введение ПАВ в раствор (например, АМДМ-95 или АФ) от 1 до 3% сверх 100% по массе способствует адсорбированию нанодисперсных кристаллов октогена или гексогена на поверхности нанодисперсного алюминия без его агломерации.
Учитывая, что алюминиевые порошки различных марок (1111, ПАП, АСД) обладают высокой пожаро- и взрывоопасностью и для обеспечения безопасности технологического процесса приготовления ВС нанодисперсный алюминий вводят в раствор «октоген или гексоген - растворитель - ПАВ», адсорбируют октоген или гексоген на поверхности алюминия, диспергируют в виде аэрозоля в жидкий азот, что позволяет безопасно получать нанодисперсный ВС с равномерным объемным распределением компонентов.
Приготавливают заявляемый нанодисперсный ВС известным в технике криохимическим (вакуум-сублимационным) способом.
В растворитель при постоянном перемешивании вводят поэтапно октоген или гексоген, ПАВ, нанодисперсный алюминий, диспергируют в виде аэрозоля в жидкий азот, сублимируют растворитель в течение определенного времени.
Используемые при приготовлении нанодисперсного ВС компоненты, изготавливаются в отечественной промышленности.
Примеры реализации:
Пример 1. 25,0 г октогена растворяют в 66,4 г диметилсульфоксида при температуре 50°С, в полученный раствор поэтапно вводят при постоянном перемешивании 1,0 г ПАВ и 5,0 г нанодисперсного алюминия, полученную суспензию с помощью диспергатора в виде аэрозоля вводят при постоянном перемешивании в жидкий азот, который предварительно наливают в металлическую емкость. В емкости после испарения жидкого азота образуется порошок в виде замороженных гранул суспензии «октоген - ПАВ - алюминий». Емкость устанавливают в сублимационную камеру, сублимируют растворитель из замороженных гранул суспензии «октоген - ПАВ - алюминий» при остаточном давлении 1,2 Па и нагревании до 75°С в течение 6-8 часов. Таким способом получают нанодисперсный ВС на основе нанодисперсного октогена.
Пример 2. 25,0 г гексогена растворяют в 88,64 г диметилсульфоксида при температуре 45°С, в полученный раствор поэтапно вводят 1,0 г ПАВ и 5,0 г нанодисперсного алюминия при постоянном перемешивании.
В дальнейшем технологические приемы и параметры выполняют по схеме получения нанодисперсного ВС на основе октогена.
Пример 3. 80 г нанодисперсного октогена и 20 г нанодисперсного алюминия перемешивают в смесителе, в результате чего получают механическую смесь.
Таким же способом получают механическую смесь из нанодисперсного гексогена и нанодисперсного алюминия.
Из полученного криохимическим способом нанодисперсного ВС на основе нанодисперсного октогена и нанодисперсного алюминия были спрессованы шашки плотностью 1,65-1,66 г/см3. Также для сравнения были спрессованы шашки из механической смеси нанодисперсного октогена и нанодисперсного алюминия с такой же плотностью. Содержание компонентов ВС: нанодисперсный октоген - 80%, нанодисперсный алюминий - 20%.
На фиг.1 показаны снимки поверхности шашек, выполненные на электронном микроскопе (фиг.1а - шашки из нанодисперсного ВС, полученного криохимическим способом; фиг.1б - шашки из механической смеси нанодисперсных октогена и алюминия). Как видно из фиг.1б на поверхности шашек из механической смеси большое количество агломерированного алюминия (выделенная область), что свидетельствует о невозможности равномерного распределения компонентов в объеме ВС при механическом смешении компонентов.
В отличие от механической смеси на поверхности шашек из нанодисперсного ВС, полученного криохимическим способом (фиг.1а), нет агломерированного алюминия, что свидетельствует о равномерном распределении компонентов в объеме ВС.
Также в отличие от гексогена или октогена с размерами частиц до 1000 мкм, которые нельзя спрессовать без добавления растворителя или флегматизации, ВС на основе нанодисперсного гексогена или октогена, изготовленные по криохимической технологии, прессуются до плотности 1,8 - 1,9 г/см3 соответственно, которая близка к плотности монокристаллов гексогена или октогена, что способствует росту детонационных характеристик ВС.
Claims (1)
- Нанодисперсный взрывчатый состав (ВС) с взрывчатой основой, состоящей из октогена или гексогена и алюминия, отличающийся тем, что содержит в качестве взрывчатой основы нанодисперсный октоген или гексоген с размерами частиц не более 30-80 нм в количестве от 75 до 85 мас.%, равномерно распределенные по поверхности нанодисперсного алюминия с размерами частиц от 30 до 200 нм в количестве от 15 до 25 мас.% и в объеме ВС, а также содержит поверхностно-активное вещество от 1 до 3 мас.% свыше 100%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134290/05A RU2448934C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Нанодисперсный взрывчатый состав |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2010134290/05A RU2448934C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Нанодисперсный взрывчатый состав |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2010134290A RU2010134290A (ru) | 2012-02-27 |
RU2448934C1 true RU2448934C1 (ru) | 2012-04-27 |
Family
ID=45851619
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2010134290/05A RU2448934C1 (ru) | 2010-08-16 | 2010-08-16 | Нанодисперсный взрывчатый состав |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2448934C1 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103626711A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-12 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种纳米网格奥克托今的制备方法 |
RU2771496C1 (ru) * | 2021-08-17 | 2022-05-05 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Термостойкая взрывчатая композиция |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3266957A (en) * | 1964-09-24 | 1966-08-16 | Richard H Stresau | Booster explosive of ultrafine desensitized cyclotrimethylene-trinitramine and method of preparing same |
GB1469182A (en) * | 1973-04-03 | 1977-03-30 | Knapp C | Explosives |
US4376083A (en) * | 1980-02-29 | 1983-03-08 | Dyno Industrier A.S. | Process for the preparation of aluminum-containing high-energy explosive compositions |
US4425170A (en) * | 1977-05-11 | 1984-01-10 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Desensitizing explosives |
WO1993004019A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process and apparatus for producing ultrafine explosive particles |
RU2190585C1 (ru) * | 2001-12-25 | 2002-10-10 | Сулимов Алексей Александрович | Взрывчатый состав для скважин |
RU2278099C1 (ru) * | 2005-03-02 | 2006-06-20 | Александр Иванович Конашенков | Взрывчатая композиция |
RU2281931C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Способ получения высокодисперсного октанита |
RU2315742C1 (ru) * | 2006-06-14 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения" | Взрывчатый состав |
-
2010
- 2010-08-16 RU RU2010134290/05A patent/RU2448934C1/ru active
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3266957A (en) * | 1964-09-24 | 1966-08-16 | Richard H Stresau | Booster explosive of ultrafine desensitized cyclotrimethylene-trinitramine and method of preparing same |
GB1469182A (en) * | 1973-04-03 | 1977-03-30 | Knapp C | Explosives |
US4425170A (en) * | 1977-05-11 | 1984-01-10 | The Secretary Of State For Defence In Her Britannic Majesty's Government Of The United Kingdom Of Great Britain And Northern Ireland | Desensitizing explosives |
US4376083A (en) * | 1980-02-29 | 1983-03-08 | Dyno Industrier A.S. | Process for the preparation of aluminum-containing high-energy explosive compositions |
WO1993004019A1 (en) * | 1991-08-27 | 1993-03-04 | E.I. Du Pont De Nemours And Company | Process and apparatus for producing ultrafine explosive particles |
RU2190585C1 (ru) * | 2001-12-25 | 2002-10-10 | Сулимов Алексей Александрович | Взрывчатый состав для скважин |
RU2281931C1 (ru) * | 2005-01-11 | 2006-08-20 | Российская Федерация, от имени которой выступает Государственный заказчик - Федеральное агентство по атомной энергии | Способ получения высокодисперсного октанита |
RU2278099C1 (ru) * | 2005-03-02 | 2006-06-20 | Александр Иванович Конашенков | Взрывчатая композиция |
RU2315742C1 (ru) * | 2006-06-14 | 2008-01-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения" | Взрывчатый состав |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN103626711A (zh) * | 2013-11-25 | 2014-03-12 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种纳米网格奥克托今的制备方法 |
CN103626711B (zh) * | 2013-11-25 | 2015-10-14 | 中国工程物理研究院化工材料研究所 | 一种纳米网格奥克托今的制备方法 |
RU2771496C1 (ru) * | 2021-08-17 | 2022-05-05 | Акционерное общество "Государственный научно-исследовательский институт машиностроения имени В.В. Бахирева" (АО "ГосНИИмаш") | Термостойкая взрывчатая композиция |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2010134290A (ru) | 2012-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
An et al. | Preparation and properties of HMX coated with a composite of TNT/energetic material | |
JP5356605B2 (ja) | 新規耐エージング性エアロゾルプロペラントおよびその製造方法 | |
US2590054A (en) | Process of producing ammonium nitrate-containing composition | |
Huang et al. | Modified micro‐emulsion synthesis of highly dispersed Al/PVDF composites with enhanced combustion properties | |
CN110343020A (zh) | 一种纳米金属化***的制备方法 | |
JP5731973B2 (ja) | 硝酸アンモニウム複塩を含む組成物の調製方法 | |
EP0035376A2 (en) | A process for the preparation of aluminium-containing high-energy explosive compositions | |
CN104725167B (zh) | 一种压装含铝***的制备方法 | |
RU2448934C1 (ru) | Нанодисперсный взрывчатый состав | |
CN104540797A (zh) | 硝酸铵(an)与尿素或含an制品与含尿素制品的安全混合物 | |
US4981535A (en) | Process for making finely divided solids | |
Ji et al. | Preparation and characterization of CL-20/EPDM by a crystal refinement and spray drying method | |
US9850180B1 (en) | Method for manufacture of amorphous energetics | |
Tian et al. | Anti‐hygroscopicity technologies for ammonium dinitramide: A review | |
EP0768287A1 (en) | Improved coating for ammonium nitrate prills | |
US3976521A (en) | Method of coating boron particles with ammonium perchlorate | |
CN101857516A (zh) | 一种改善点传火性能的微气孔烟花药及其制备方法 | |
CN101844955B (zh) | 一种微气孔无烟烟花药的敏化方法 | |
FR2701942A1 (fr) | Additif interne et procédé pour la préparation de certaines formes cristallisées du nitrate d'ammonium et applications industrielles de celles-ci. | |
Mathew et al. | A DSC study on the effect of RDX and HMX on the thermal decomposition of phase stabilized ammonium nitrate | |
Nagayama et al. | Moisture proofing of spray dried particles comprising ammonium nitrate/potassium nitrate/polymer | |
RU2541265C1 (ru) | Способ получения высокоэнергетического композита | |
FI64570B (fi) | Pulverformig detonationskaenslig spraengaemnesblandning | |
CN103143139B (zh) | 一种灭火增效剂 | |
CN111138236A (zh) | 1,2,4-***硝酸盐包覆的硼镁复合金属粉燃料及其制备方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20180704 |