Взрывчатые вещества. иниц вв. инициирующие взрывчатые вещества(Введение в специальность)фгбоу впо Казанский национальный
 Скачать 1.18 Mb.
|
|
«ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА» (Введение в специальность) ФГБОУ ВПО «Казанский национальный исследовательский технологический университет» (Декан ФЭМИ, д.т.н. Петров В.А.) ИНИЦИИРУЮЩИЕ ВЗРЫВЧАТЫЕ ВЕЩЕСТВА Важным отличием инициирующих ВВ от бризантных является высокая чувствительность их к простому начальному импульсу – удару, наколу, нагреванию и др. Инициирующие ВВ горят с большой скоростью, которая резко возрастает с увеличением давления. Уже при атмосферном давлении взрывчатые превращения таких веществ, начавшиеся в форме горения, очень быстро переходят в детонацию. Известно очень боль-шое число инициирующих ВВ, однако лишь некоторые их них нашли практическое применение: гремучая ртуть, азид свинца, тринитрорезорцинат свинца и тетразен. Декан ФЭМИ 2 Петров В.А. Гремучая ртуть n Гремучую ртуть Hg(ONC) 2 получают растворением металлической ртути в азотной кислоте и добавлением этого раствора к этиловому спирту. n Взрывается от незначительного удара. n При содержании 30 % воды она не загорается от луча огня. Поэтому гремучую ртуть обычно хранят под водой. Гремучую ртуть применяют для изготовления ударных и накольных составов, для снаряжения капсюлей-воспламенителей и капсюлей- детонаторов. Декан ФЭМИ 3 Петров В.А. Азид свинца n Азид свинца Pb(N 3 ) 2 получают реакцией обменного разложения азида натрия с азотнокислым свинцом, смешивая водные растворы этих солей: 2NaN 3 + Pb(NO 3 ) 2 = Pb(N 3 ) 2 + 2NaNO 3 n Затем в полученный порошок вводят небольшое количество парафина, декстрина или другого склеивающего вещества (которое одновременно является флегматизатором) и гранулируют. n Азид свинца менее чувствителен к лучу пламени и наколу, чем гремучая ртуть, поэтому, чтобы обеспечить безотказную детонацию от простого начального импульса, поверх слоя азида свинца запрессовывают специальные воспламенительные составы. Применяют азид свинца в артиллерийских, лучевых и накольных капсюлях-детонаторах. Декан ФЭМИ 4 Петров В.А. Тринитрорезорцинат свинца n Тринитрорезорцинат свинца (ТНРС) получают при взаимодействии натриевой соли стифниновой кислоты (тринитрорезорцина) с азотнокислым свинцом в водном растворе: Декан ФЭМИ 5 Петров В.А. O 2 N O O NO 2 NO 2 Pb ONa ONa O 2 N NO 2 NO 2 + Pb(NO 3 ) 2 = + 2NaNO 3 Чувствительность к удару в 2 раза меньше, чем у азида свинца, и в 6 раз, чем у гремучей ртути. Высокочувствителен к тепловому импульсу. Применяется в лучевых капсюлях-детонаторах. Тетразен Тетразен C 2 H 8 ON 10 получают путем обработки бикарбоната аминогуанидина азотной кислотой и нитритом натрия. По чувствительности к удару и трению близок к азиду свинца. Тетразен не обладает достаточной инициирующей способностью для возбуждения детонации вторичных ВВ. Примесь 2–3 % тетразена к азиду свинца резко повышает чувствительность последнего к наколу. Тетразен применяется также в смеси с ТНРС в ударных составах капсюлей-воспламенителей и накольных составах капсюлей-детонаторов. Декан ФЭМИ 6 Петров В.А. Средства инициирования Средствами инициирования называются изделия, действующие от простого начального импульса и предназначенные для воспламенения пороховых зарядов или детонирования бризантных взрывчатых веществ. Средства инициирования делятся на n средства воспламенения и n средства детонирования Декан ФЭМИ 7 Петров В.А. Средства воспламенения Декан ФЭМИ 8 Петров В.А. Средства воспламенения предназначены для получения теплового импульса (луча огня). К ним относятся: n капсюли-воспламенители, n электрозапалы, n огнепроводы (огнепроводный шнур, фитиль, стопин). Капсюли-воспламенители по назначению делят на два вида: n 1) патронные капсюли-воспламенители применяются для воспламенения пороховых зарядов в патронах стрелкового оружия и некоторых орудий малого калибра; n 2) трубочные капсюли-воспламенители − для воспламенения пороховых составов и капсюлей-детонаторов во взрывателях Патронный капсюль-воспламенитель Декан ФЭМИ 9 Петров В.А. 1 − колпачок; 2 − покрытие ударного состава; 3 − ударный состав Положение капсюля- воспламенителя в патроне Патронные капсюли-воспламенители 1 − корпус гильзы; 2 – наковальня; 3 − капсюль-воспламенитель; 4 − затравочные отверстия винтовочный капсюль- воспламенитель (материал колпачка − латунь) охотничий капсюль- воспламенитель (материал колпачка − красная медь) Ударный состав состоит из гремучей ртути, бертолетовой соли KСlO 3 и антимония SbS 2 . Трубочный капсюль-воспламенитель Декан ФЭМИ 10 Петров В.А. 1 – колпачок из красной меди; 2 – ударный состав; 3 – чашечка (фольга); 4 – фольговый кружок Ударный состав трубочного капсюля-воспламенителя должен обладать большей воспламеняющей способностью (больше содержит гремучей ртути), чем состав патронного капсюля Средства воспламенения Электрозапалы предназначаются для зажжения или взрыва элементов боеприпасов на расстоянии с помощью электрического тока. Мостик накаливания, входящий в состав электрозапала, изготовляется из платиноиридиевой проволоки, диаметр которой составляет (0,03–0,04) мм. В средней части мостика располагается капля воспламенительного состава – битуминизированного ТНРС. Огнепроводный шнур предназначен для безопасной передачи огня на расстояние в целях зажжения или взрыва. Огнепроводный шнур имеет сердцевину из уплотненного дымного шнурового пороха и оболочку из льняных или хлопчатобумажных нитей. Диаметр шнура до 6 мм. Скорость горения около 1 см/с. Огнепроводные шнуры применяются для воспламенения капсюлей-детонаторов при подрывных работах. Декан ФЭМИ 11 Петров В.А. Средства детонирования Средства детонирования предназначаются для вызова детонации заряда бризантных веществ. К ним относятся: n капсюли-детонаторы и n детонирующий шнур. Капсюли-детонаторы классифицируются: n по назначению: на артиллерийские , применяемые в боеприпасах различного действия, и подрывные , применяемые в подрывном деле; n по устройству: на простые , состоящие из одного инициирующего вещества, и комбинированные , состоящие из нескольких взрывчатых веществ – инициирующих и бризантных;; n по отношению к начальному импульсу: на лучевые и накольные Декан ФЭМИ 12 Петров В.А. Капсюли детонаторы Декан ФЭМИ 13 Петров В.А. а – лучевой; б – накольный; в – капсюль- детонатор № 8 г – простой 1 − колпачок; 2 – чашечка; 3 – сетка шелковая; 4 – ТНРС; 5 – азид свинца; 6 – тетрил; 7 – накольный состав Детонирующий шнур предназначен для быстрой передачи детонации на расстояние. По конструкции он подобен огнепроводному и отличается в основном сердцевиной, состоящей из бризантного взрывчатого вещества. Бризантные взрывчатые вещества По составу бризантные ВВ разделяются на две большие группы: n индивидуальные вещества и n взрывчатые смеси n Наиболее распространенные индивидуальные бризантные ВВ относятся к органическим нитросоединениям, содержащим группу NO 2 (тротил, динитронафталин, тринитро-бензол, нитрометан), нитратам спиртов, содержащим группу ОNO 2 (нитроглицерин, нитрогликоли, ТЭН), нитраминам, содержащим группу N-NO 2 (тетрил, гексоген, октоген). n Вторую группу составляют взрывчатые смеси , которые состоят либо из окислителя и горючего, либо из одного или нескольких индивидуальных ВВ и различного рода добавок. Декан ФЭМИ 14 Петров В.А. Взрывчатые смеси К важнейшим классам взрывчатых смесей относятся: n аммониты, или аммиачно-селитренные ВВ, состоящие из смеси аммиачной селитры с нитросоединениями; n сплавы и смеси нитросоединений; n нитроглицериновые ВВ (динамиты); n хлоратные и перхлоратные ВВ – смеси солей хлорноватой и хлорной кислот с нитросоединениями; n взрывчатые смеси на основе жидких окислителей; n смеси твердого окислителя с горючими веществами (например, аммиачная селитра с дизельным топливом). Декан ФЭМИ 15 Петров В.А. Бризантные ВВ Бризантные ВВ широко применяются: в военном деле для снаряжения артиллерийских снарядов, бомб, торпед, мин и боевых частей ракет. Также ВВ используются для приготовления твердого ракетного топлива, для возбуждения взрыва атомных бомб и др. ВВ получили широкое применение в различных отраслях гражданской экономики: горной промышленности, на гидромелиоративных работах, в сельском хозяйстве, нефтедобывающей промышленности и т.д. ВВ, используемые для этих целей, называются промышленными ВВ (ПВВ). Декан ФЭМИ 16 Петров В.А. Нитроглицерин n Нитроглицерин, или тринитрат глицерина (ТНГ), получают обработкой глицерина смесью азотной и серной кислот (47–50 % НNO 3 , 49–53 % H 2 SO 4 ). Реакция получения ТНГ следующая: C 3 H 5 (OH) 3 + 3HNO 3 C 3 H 5 (ONO 2 ) 3 + 3H 2 O Нитроглицерин применяется в качестве пластификатора нитроцеллюлозы при изготовлении баллиститных порохов , а также для приготовления динамита , который состоит из 92−93 % нитроглицерина и 7−8 % коллоксилина. Применяется нитроглицерин для получения промышленных ВВ (угленитов). ТНГ нашел широкое применение в медицине для лечения сердечно-сосудистых заболеваний. Лекарственные препараты на его основе готовятся либо в виде таблеток, либо в виде капсул Декан ФЭМИ 17 Петров В.А. Гексоген n Химическое название – циклотриметилентринитроамин. Химическая формула: Декан ФЭМИ 18 Петров В.А. Гексоген представляет собой кристаллическое белое вещество без запаха и вкуса. Он является сильным ядом Чистый гексоген применяется для изготовления • капсюлей-детонаторов и • как энергетическая добавка в некоторых составах баллиститных порохов. Гексоген в смеси с другими ВВ находит применение для снаряжения артиллерийских снарядов, • авиационных бомб, • морских мин, • торпед. Химическое название циклотетраметилентетранитрамин. Химическая формула: Декан ФЭМИ 19 Петров В.А. Октоген Октоген существует в четырех кристаллических модификациях (α, β, γ, δ). На практике нашла применение β-форма октогена По сравнению с гексогеном у октогена более высокая скорость детонации, большая бризантность и мощность. Применяют октоген в качестве энергетической добавки в • твердых ракетных топливах и • артиллерийских порохах, • в виде самостоятельных зарядов, • в смеси с тротилом (октолы) Декан ФЭМИ 20 Петров В.А. Нитраты целлюлозы Нитраты целлюлозы (НЦ) получают действием на целлюлозу азотно-серной кислотной смеси с небольшим добавлением воды. Реакция протекает по следующей схеме: [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 ] m +mnHNO 3 [C 6 H 7 O 2 (OH) 3 (ONO 2 ) n ] m +mnH 2 O где n – степень этерификации; m – степень полимеризации. Тротил CH 3 NO 2 O 2 N NO 2 H H Тротил (тринитротолуол или тол) получают нитрованием толуола. В чистом виде тротил используют для снаряжения артиллерийских снарядов и авиабомб, а также для изготовления подрывных средств. Декан ФЭМИ 21 Петров В.А. Спасибо за внимание |