DK144372B - Flydende eller slamagtigt spraengstof eller spraengstofsammensaetning med hoej sensitivitet - Google Patents

Description

0~ ns) DANMARK ^

|É (i2) FREMLÆGGELSESSKRIFT di) 144372B

DIREKTORATET FOR PATENT- OG VAREMÆRKEVÆSENET

(21) Ansøgning nr. 5754/70 (51) lnt.CI.3 C 06 B 29/00 (22) Indleveringsdag 12. nov. 1970 (24) Løbedag 12. nov. 1970 (41) Aim. tilgængelig 14. maj 1971 (44) Fremlagt 1. mar. 1982 (86) International ansøgning nr. - (86) International indleveringsdag (85) Videreførelsesdag - (62) Stamansøgning nr. -

(30) Prioritet 15« nov. 1969, 87657¾ US

(71) Ansøger IRECO CHEMICALS, Salt Lake City, US.

(72) Opfinder Albert Gall Funk, US: Boyd LaMar Hansen, US: Melvin

Alonzo _Coo.k, US.

(74) Fuldmægtig Dansk Patent Kontor ApS.

(54) Flydende eller slamagtigt spræng= stof eller sprængstofsammensætning med høj sensitivitet.

Den foreliggende opfindelse angår flydende eller slamagtige sprængstoffer eller sprængstofsammensætninger med høj sensitivitet indeholdende et perchlorat som et væsentligt oxidationsmiddel og en organisk væske.

Fra beskrivelsen til US patent nr. 3.096.223 kendes slamagtige Φ sprængstoffer, som består af en blanding af natriumchlorat, ammo- niumperchlorat eller kaliumperchlorat med stort indhold af høj-Γ'" eksplosive stoffer, såsom trinitrotoluen (TNT) , ca. 8-10% vand og ro fortykningsmiddel. Sensitiviteten af slamagtige sprængstoffer af denne type er nødvendigvis baseret på det relativt store indhold V“ * □ 2 144372 af højeksplosive stoffer. Imidlertid medfører anvendelsen af høj-eksplosive stoffer ulemper, idet der er risiko forbundet med deres håndtering, og endvidere er de dyre.

Fra beskrivelsen til GB patent nr. 907.611 kendes endvidere slam-agtige sprængstofsammensætninger, som indeholder natriumchlorat, ammoniumnitratperler, organisk flydende brændstof og vand. De i ovennævnte GB patentbeskrivelse specifikt angivne sprængstofsammen-sætninger har et stort indhold af natriumchlorat på mindst 40 vægtprocent. Natriumchlorat er et yderst farligt oxidationssalt på grund af dets sensitivitet overfor friktion og varme. Det maksimale væskeindhold (alkohol + vand) i de specifikt angivne sprængstofsammensætninger er 21,1%, og denne væskemængde er utilstrækkelig til at holde alt oxidationssaltet i opløsning ved anvendelsestemperaturerne.

Formålet med opfindelsen er at tilvejebringe flydende eller slamag-tige sprængstoffer eller sprængstofsammensætninger med høj sensitivitet uden indhold af højeksplosive stoffer som sensitiverings-middel og uden indhold af chloratsalt, og hvori alt oxidationssaltet forbliver på opløst form i en vandig opløsning indeholdende et flydende organisk brændstof.

Dette opnås med sprængstofsammensætningen ifølge opfindelsen, som er ejendommelig ved, at den består af en i det væsentlige oxygenbalanceret væskeformig masse, som i sig selv er detonerbar, og at den organiske væske har en betydelig brændværdi, fortrinsvis på mindst 3890 cal/g, hvilken væske indeholder oxidationsmidlet i opløst tilstand, hvorhos en væsentlig mængde af oxidationsmidlet, fortrinsvis 20-60 vægt-%, udgøres af perchlorat, og hvorhos oxidationsmiddel· og væske er således valgt, at oxidationsmidlet i det væsentlige forbliver opløst i den væskeformige masse ved anvendelsestemperaturen, og hvorhos den væskeformige masse indeholder meget

O

små gasbobler og har en vægtfylde på mindst 1,0 g/cm .

I forhold til de kendte sprængstofsammensætninger har sprængstofsammensætningen ifølge opfindelsen den fordel, at den ikke indeholder højeksplosive stoffer såsom TNT, der er farlige at håndtere og tillige dyre, og endvidere indeholder den ikke chlorater, der er 3 146372 meget sensitive overfor friktion og varme. Desuden har sprængstofsammensætningen ifølge opfindelsen stor sensitivitet, da alt oxidationssaltet forefindes på opløst form ved anvendelsestemperaturen. Saltopløsningen tjener naturligvis som kontinuert væskefase i en typisk opslæmning. Temperaturens indflydelse på sensitiviteten illustreres ved en typisk sprængstofopslæmningssammensætning med en kritisk diameter på 5,1 cm ved 25°C, som, når temperaturen falder til 5°C, stiger til mindst 6,3 cm. I mange og sandsynligvis de fleste kendte opslæmninger finder man sædvanligvis en meget betydelig ændring af den kritiske diameter over et lille temperaturinterval. Man mener, at dette, i hvert tilfælde hovedsagelig, skyldes, at medens der ved højere temperaturer foreligger ægte opløsninger af oxidationsmiddel, sædvanligvis ammoniumnitrat, vil en del af oxidationsmiddelsaltet ved noget lavere temperaturer være udskilt fra opløsningen. Ammoniumnitrats opløselighed i vand falder meget stærkt med faldende temperatur. Dette er i forskellig udstrækning også tilfældet med de fleste andre kraftigt virkende oxidationsmiddelsalte. I de tilfælde, hvor der foreligger en ægte opløsning af oxidationsmiddel og brændstof, som er stabil over et arbejdstemperaturinterval, og hvor oxidationsmiddel og brændstof således er i intim kontakt, dvs. virkelig i molekylær kontakt med hinanden i væsken uanset temperaturforandringer, kan temperaturens ugunstige virkning på sammensætningens sensitivitet og kritiske diameter enten elimineres fuldstændigt eller i det mindste nedsættes væsentligt. En af siderne ved den foreliggende opfindelse er således erkendelsen af vigtigheden af at holde oxidationsmiddelsaltene opløst samt måder til at gøre dette på i det temperaturområde, som det er mest sandsynligt, at man kommer ud for i praksis. Det har da også vist sig, at ifølge opfindelsen kan sensitiviteten af en oxidationsmiddelopløsning, alt andet lige, forøges væsentligt og holdes på et acceptabelt niveau over et rimeligt temperaturinterval ved hensigtsmæssigt valg af opløsningsmiddel eller opløst stof, eller en kombination af disse, selv når der anvendes relativt dårlige brændstoffer og oxidationsmidler.

Man ønsker, at et effektivt brændstof og næsten alt oxidationsmiddel forbliver i opløsning sammen og dermed i molekylær kontakt over hele det forventede temperaturinterval.

144372 4

Sammensætningerne ifølge opfindelsen påvirkes ikke i væsentlig grad af normale temperaturændringer, da den nødvendige molekylære kontakt mellem brændstof og oxidationsmiddel bibeholdes. Oxidationsmidlerne såvel som brændstofferne skal naturligvis udvælges med omhu. Ved frembringelse af eutektiske punkter for to eller flere oxidationsmidler af salttypen valgt af en udvalgt gruppe kan man ifølge den foreliggende opfindelse opnå et endnu bedre opløselighedsinterval for oxidationsmiddelingredienserne i brændstofopløsningsmiddelopløsnin-gen, dvs. over et bredere temperaturinterval, end det er muligt at opnå med et enkelt salt. Det er samtidig muligt at opnå fordelen ved maksimal molekylær kontakt indenfor sammensætningen, som følge af at størstedelen eller næsten alt oxidationsmiddel og i det mindste en betydelig del af brændstoffet forefindes i ægte opløsning med hinanden. På denne måde fås en væske, som er detonerbar i sig selv.

Den nødvendige mængde vand kan reduceres til eller ligge nær et praktisk minimum. Tilstrækkeligt opløsningsmiddel, vand og andre væsker er nødvendigt for bibeholdelse af en ægte opløsning ved anvendelsestemperaturen. Vand kan gå og går ofte i reaktion med eller indgår som en potent komponent ved tilstedeværelse af findelt aluminium eller andre metaller, såsom magnesium, silicium eller bor. Dette sker, forudsat en passende reaktionstemperatur og andre betingelser kan opnås og vedligeholdes, se Cook, "The Science of High Explosives", ACS Monograph No. 139 (1958), side 304.

En anden side af den foreliggende opfindelse er, at den letter anvendelsen af opslæmninger med vægtfylder, der er højere end normalt. Hvor væskeformige eller slamagtige sprængstoffer kan anvendes, og hvor de kan bringes til detonation ved høje vægtfylder, har per-chlorater som oxidationsmidler særlige fordele. Til anvendelse i den molekylære type sensitive opslæmninger, som nævnt ovenfor, har de fremragende egenskaber.

Opfindelsen illustreres nærmere ved de følgende eksempler.

144372 5

Eksempel 1

Der fremstilles en basissprængstofopløsning ved kombination af 52 vægt-% natriumperchlorat, 18,5 vægt-% vand, 5,5 vægt-% natriumnitrat og 24 vægt-% ethylenglycol. Denne sammensætning har en rela-tivt høj vægtfylde på 1,58 g/cm . Dette er en fordel, såfremt man ønsker, at et givet volumen indeholder en maksimal vægtmængde sprængstof og dermed maksimal energi. Vægtfylden kan naturligvis nedsættes, og sammensætningen kan gøres mere sensitiv ved at gennemlufte med luft eller en anden gas i fine og godt fordelte bobler. Denne specielle sammensætning bestående af en væske uden indhold af suspenderede faste stoffer er ikke fænghættesensitiv ved denne vægtfylde, men er i sig selv fuldt detonerbar.

Den har en kritisk diameter ved 25°C på 5,1 cm, som ved 5°C forøges til 6,4 cm. Det viser sig, at man kan initiere en detonation i samme opløsning ved at opslæmme betydelige mængder af et partikulært selvvirkende sprængstof deri. Man blander 60 vægtdele af den ovenfor nævnte opløsning med f.eks. 40 vægtdele partikulært pentaerythritol-tetranitrat (PETN), idet man, baseret på blandingens totalvægt, tilsætter lidt guar-gummi (0,2 vægt-%) til fortykning af opløsningen, således at de suspenderede PETN-partikler ikke bundfældes af tyngde- 3 kraften. Denne opslæmmede blanding har en vægtfylde på 1,78 g/cm . Den er fænghættesensitiv i relativt små mængder og i en ikke-tillukket søjlediameter på 1,3 cm (papirrør). Den initieres ved variable temperaturer i intervallet fra 40°C og så langt ned som til -30°C ved anvendelse af en nr. 6 fænghætte.

Eksempel 2

Et andet eksempel på en opslæmning, som er fremstillet ifølge de ovenfor nævnte principper, indeholder 90 vægt-% af den i eksempel 1 beskrevne opløsning, dvs. en opløsning bestående af natriumperchlorat, vand, natriumnitrat og ethylenglycol. Til denne opløsning sættes 8 vægt-% findelt aluminium og 2 dele endnu finere aluminium. Den resulterende opslæmning har en tyktflydende konsistens, som opnås ved tilsætning af en fortykkende guar-gummi i mængder på 0,2 vægt-% og under anvendelse af 0,1 vægt-% af et tværbindingsmiddel HjBOg. Sammensætningen har en vægtfylde på 1,43 g/cm^. Denne vægtfylde indicerer, at der sandsynligvis er medrevet betydelige mængder luft i t 6 T44372 form af fine bobler. Sammensætningen er fænghætte-sensitiv i en diameter på 0,95 cm. Den initieres ned til en temperatur på 0°C ved hjælp af en nr. 6 fænghætte. I en diameter på 1,3 cm initieres den med en tilsvarende fænghætte helt ned til -15°C. Den detonerer ved -30°C i en diameter på 2,5 cm ved anvendelse af 40 g af en 50/50 pentolit-igangsætter.

Sammenligning af detonationshastighederne er interessant. Væskeblandingen som sådan har en detonationshastighed på 2300 m/sek., hvorimod samme blanding tilsat aluminium har en detonationshastighed på 5300 m/sek.

En ikke-indelukket opslæmning bestående af 60% af de i eksempel 1 og 2 nævnte væsker, i hvilke der opslæmmes 40% PETN, detonerer ikke ved anslag med en 30,06 riffelkugle. Den i eksempel 2 nævnte aluminium--holdige blanding detonerer imidlertid ved anslag med en sådan riffelkugle. Selve opløsningen, uden indhold af PETN og aluminium, viser sig ved differentialtermisk analyse at være stabil op til 300°C.

Den viser eksoterm reaktion ved 170°C ved tilsætning af PETN og eksploderer spontant ved 178°C. Aluminiumblandingen er stabil op til 265°C.

Eksempel 3

En anden sammensætning fremstilles af 31,2 vægt-% natriumperchlo-rat, 11,1 vægt-% vand, 3,3 vægt-% natriumnitrat og 14,4 vægt-% ethy-lenglycol som det væskeformige opløsningsmiddel og 0,1 vægt-% guar-v -gummifortykkelsesmiddel, samt 40 vægt-% partikulær PETN leveret af en svensk leverandør. Opløsningen uden indhold af PETN er eksplosiv i sig selv. Denne opslæmning, incl. PETN, har en beregnet energi Q på 1085 cal/g og en vægtfylde på 1,78 g/cm . Det her anvendte PETN har en partikelstørrelse på ca. 90% mellem -35 og +100 mesh. Forsøg på at fremstille samme formulering men med et finere PETN, af hvilket 40% ville passere en 325 mesh sigte, mislykkedes, øjensynlig på grund af at blandingen blev for tyktflydende og blev en semi-gel ved -40°C. Selve opløsningen kræver en initiator, som er kraftigere end nr. 6 fænghætte, til frembringelse af detonation i en 7,5 cm diameter søjle ved 30°C.

144372 7

Under visse betingelser viser det sig, at man kan anvende andre sprængstoffer end PETN, såsom RDX eller TNT. Ved forsøg viser det sig imidlertid, at findelt RDX virker mindre tilfredsstillende end PETN ved meget lave temperaturer. Man må forvente, at TNT, som er mindre sensitivt, ville fungere endnu mindre tilfredsstillende.

Eksempel 4

Der fremstilles en anden sammensætning bestående af 22 vægt-% natrium-perchlorat, 17 vægt% vand, 3 vægts natriumnitrat, 8 vægt-% ethylen-glycol, alle i opløsning, hvorefter man til denne blanding sætter 0,2 vægt-% guar-gummi-fortykkelsesmiddel og 50 vægt-% findelt PETN.

Ved 20°C i en 1,3 cm søjle kan denne opslæmning hverken bringes til detonation ved hjælp af nr. 6 eller nr. 8 fænghætter. I en 2,5 cm søjle kan den heller ikke bringes til detonation ved hjælp af en nr. 6 fænghætte, hvorimod den detonerer tilfredsstillende ved anvendelse af en nr. 8 fænghætte. Eksplosionen frembringer et betydeligt hul i en 1,3 cm stålplade. Denne opslæmning har en vægtfylde på 1,77 g/cirr og er yderst tyktflydende ved 20°C.

Eksempel 5

Ved anvendelse af 60 vægt-% af væskesammensætningen ifølge eksempel 1 med en oxygenbalance på -1,3 og 40 vægt-% fint formalet PETN (ca. 40% passerer gennem en 325 mesh Tyler-sigte) bliver den resulterende sammensætning tilstrækkelig mobil til, at den kan flyde langsomt, dvs. at den kan trykkes ud af en tube, men den er næsten for tør til, at man ved 20°C kan kalde den en opslæmning. Ved -40°C er den et fast stof. I en 0,95 cm søjle detonerer den ved anvendelse af en nr. 6 fænghætte. Ved anvendelse af 50 vægt-% af samme væske og 50 vægt-% af samme PETN er blandingen for tør til, at man kan kalde den en opslæmning. En blanding af 65% af opløsningen og 35% findelt PETN er lidt mere tyndtflydende end en 60:40-blanding, men er stadig ret kit-agtig i konsistensen. Den har en vægtfylde på 1,81 g/cm3. Dette PETN indeholder 40% partikler, der er tilstrækkeligt små til at passere en 325 mesh Tyler-sigte. 65:35-blandingen detonerer ved -25°C ved en diameter på 1,3 cm. Ved tilsætning af 5% aluminium i en kvalitet, som anvendtes til fremstilling af maling, bliver blandingen så tør, at den ikke vil flyde, og den detonerer ikke ved anvendelse af 144372 8 fænghætter. Dette illustrerer, at sammensætninger, i hvilke oxida-tionsmidlet og brændstoffet er helt eller næsten helt opløst, kan være mere sensitive end mere tørre blandinger. Sædvanligvis er det lettere at bringe mere tørre opslæmninger til detonation end våde opslæmninger.

Eksempel 6

Der fremstilles en sammensætning af følgende bestanddele:

Natriumperchlorat 19 vægt-%

Vand 15,0 vægt-%

Natriumnitrat 2,6 vægt-%

Ethylenglycol 3,4 vægt-%

Borsyre 0,05 vægt-%

Guar-gummi 0,2 vægt-%

Findelt aluminium 10,0 vægt-% PETN, finmalet 50,0 vægt-% o

Denne sammensætning er ved 20 C for tør til, at man kan kalde den en opslæmning. Den har ved 20°C en vægtfylde på 1,82 g/cm og detonerer ved anvendelse af en nr. 6 fænghætte i en 1,3 cm søjle, under frembringelse af et hul i en 1,3 cm stålplade. Den detonerer ligeledes ved 20°C i en 0,6 cm søjle under anvendelse af en tilsvarende nr. 6 fænghætte. Det her anvendte PETN er et middelfint formalet produkt, af hvilket 40% passerer en 325 mesh sigte.

Eksempel 7

Der fremstilles en anden sammensætning bestående af 33,3 vægt-% natriumperchlorat, 3,5 vægt-% natriumnitrat, 11,8 vægt-% vand, 15,4 vægt-% ethylenglycol, 1 vægt-% guar-gummi-fortykkelsesmiddel og 33 vægt-% fint og 2 vægt-% ultrafint aluminium som beskrevet i eksempel 2. Denne blanding med en oxygen-balance på -33,4% har en vægtfylde på 1,65 g/cm og en detonationshastighed på 5390 m/sek.

Eksempel 8

Der fremstilles en anden sammensætning ved hjælp af en opløsning indeholdende 47 vægtdele natriumperchlorat, 5 vægtdele natriumnitrat, 24 vægtdele vand og 21 vægtdele ethylenglycol. Til denne opløsning sætter man 1 del guar-gummi-fortykkelsesmiddel og mindre mængder gasproducerende midler til gennemluftning af opslæmningen og ned 144372 9 sættelse af dens vægtfylde. Egenskaberne af den oprindelige opløs-ning og af opløsningen efter fortykkelse og gennemluftning sammenlignes i den efterfølgende tabel:

Opløsning med fortyk- λ i . · . kelsesmiddel og gas-

Opløsning alene producerende Jaier Vægtfylde (g/cm^) 1,54 1,25

Kritisk diameter (cm) 7,5 (minimum) 1,9

Detonationshastighed (m/sek) <2500 4800

Minimum-igangsætter 30 g pentolit nr. 6 fænghætte

Endskønt de foregående eksempler hovedsagelig omhandler sprængstoffer baseret på natriumperchlorat og natriumnitrat, dvs. at natriumper-chlorat udgør hovedparten af de i opløsningen anvendte oxidationsmidler, kan dette erstattes helt eller delvis af andre perchlora-ter og nitrater.

Calciumnitrat er, skønt i de fleste tilfælde mindre sensitivt end perchloraterne, især ønskelig som ingrediens i væskeformige sprængstoffer, som indeholder methanol. Calciumnitrat er selv ved lave temperaturer letopløseligt i vand, i methanol, i ethanol og i ethy-lenglycol. Calciumnitrat har alene eller kombineret med natriumperchlorat et lavt eutektisk opløselighedspunkt. I mængder så store som 70 til 75% af den samlede opløsning har den kommercielle kvalitet calciumnitrat, som indeholder 14 til 16% krystalvand og normalt nogle få % ammoniumnitrat, bedre (dvs. lavere) udskillelsespunkter end mere fortyndede opløsninger af ammoniumnitrat kombineret med natriumnitrat. Se U.S.A. patent nr. 3.249.476. Data herfor er angivet i tabel 1.

Udskillelses- Vægt- AN SN CN1 H20 EG Methanol punkt fylde a. — — 75 — — 25 10°C 1,48

b. — — 75 10 — 15 -15°C

c. — — 70 — 10 15 10°C 1,57 d. — — 70 5 10 15 0 til -15°C —

e. 40 15 -- 22 10 — 13°C

CN = calciumnitrat indeholdende 5 vægt% ammoniumnitrat (AN og 16% krystalvand).

ίο 144372

Det ses, at calciumnitrat har ønskelige egenskaber, hvor man ønsker at holde oxidationsmidlet opløst (lavt udskillelsespunkt), som her i den foreliggende opfindelse.

Calciumperchlorat som oxidationsmiddel eller som en del deraf, og methanol eller ethanol som flydende brændstof eller en del deraf udmærker sig ved både at være letopløselige i vand og have god reaktivitet.

Af det foranstående fremgår det, at en foretrukket sprængstofsammensætning både indeholder brændstof og oxidationsmiddel i opløsningen, og at fortrinsvis alt eller hovedsagelig alt oxidationsmiddel forefindes i opløst form. Denne komponent består af fra så lidt som 20 til ca. så meget som 60 vægt% oxidationsmiddel og indeholder fortrinsvis mindst ét perchlorat udvalgt af en gruppe bestående af ammoniumper-chlorat, alkalimetalperchlorater og jordalkalimetalperchlorater. Per-chloratet er den betydeligste oxidationsmiddelkomponent, men kombineres med en mindre mængde af mindst et andet kraftigt oxiderende salt, fortrinsvis et nitrat udvalgt af en gruppe bestående af ammonium-, alkalimetal- og jordalkalimetalnitrater. Saltene bør udvælges således, at man får en lav eutektisk opløselighed eller udskillelsespunkt, således at de ikke udsalter af sammensætningen i større udstrækning ved anvendeisestemperaturen.

Væsken kan indeholde 0 til 25% vand og 5 til 30% brændstof. I det mindste en del af brændstoffet skal være vandopløseligt. Man foretrækker sædvanligvis ethylglycol, men dette kan af og til erstattes eller suppleres med en af de simple alkoholer. Til fremstilling af selve sprængstofopløsningen er en kombination af ca. 0 til 20% vand og lidt mere glycol eller et andet organisk opløsningsmiddel, f.eks.

15 til 25%, særligt velegnet. Det valgte organiske opløsningsmiddel skal i det mindste have en rimelig god brændværdi, 3890 kcal/kg eller højere. Diethylenglycol har en brændværdi på ca. 4220 kcal/kg, me-thylalkohol ca. 5270 kcal/kg og ethanol ca. 7550 kcal/kg, men glyco-len foretrækkes sædvanligvis i forbindelse med den foreliggende opfindelse.

11 U4372

Til bibeholdelse af væskens integritet fortykkes denne fortrinsvis i det mindste moderat ved tilsætning af en mindre mængde af et fortykkelsesmiddel. Guar-gummi i mængder på 0,10 til 1,0 vægt% er særligt velegnet. Stivelse kan anvendes i større mængder. Cellulosegummier og derivater deraf er anvendelige i visse tilfælde, såsom methylcellulose eller hydroxyethylcellulose. Gummien eller stivelsen tværbindes som oftest ved hjælp af midler såsom borax eller et al-kalimetaldichromat. Tværbinding beskytter ikke blot mod væsentlig vandindtrængning fra eksterne kilder, men hjælper også med til at modvirke udskillelse af suspenderet brændstof eller selvvirkende eksplosive partikler. Det sætter ligeledes væskefasen i stand til at opfange og tilbageholde meget små luftbobler eller bobler af andre gasser, hvilket er nødvendigt for at forøge sensitiviteten. Luft eller andre gasser kan indføres ved tilblanding eller indpiskning i selve den fortykkede væske eller ved indrøring af partikulære faste stoffer i det væskeformige medium. Man kan yderligere tilsætte partikler af brændstoffer og/eller selvantændende sprængstoffer, såsom aluminium og/eller partikulær PETN, RDX, TNT m.fl. Selve væskemassen er et potentielt sprængstof og er kraftigt oxygenbalanceret, også uden indhold af disse partikulære brændstoffer og selvirkende sprængstoffer.

I denne henseende adskiller det sig væsentligt fra tidligere kendte sprængstofopslæmninger.

Ved anvendelse af partikulære ikke-eksplosive brændstoffer foretrækkes aluminium, svovl og carbonholdige faste stoffer, såsom formalet kul eller gilsonit. Foretrukne selvvirkende sprængstoffer er PETN, RDX, Composition B, EDNA (ethylendiamindinitrat) eller TNT. Disse sprængstoffer bør udvælges og anvendes i mængder, som bevirker den ønskede sensitivitet og medvirker til at holde oxygenbalancen inden for rimelige grænser og i hvert tilfælde mellem -50 og +10%. For findelt aluminiums vedkommende kan man anvende mængder på op til 45 vægtprocent af den totale sammensætning. Hvor maksimal sprængkraft er nødvendig, foretrækker man at anvende mængder fra 20 til 40%. En del af dette aluminium kan være finflaget aluminium af den kvalitet, som anvendes til fremstilling af maling; mængder i størrelsesordenen 1-2 vægt% af sidstnævnte komponent bidrager til at forøge sensitiviteten.

12 Ϊ44372

Sensitive selvvirkende sprængstoffer, såsom PETN kan anvendes i mængder på op til 65 vægtprocent af opslæmningens totalvægt. Man kan selvfølgelig også anvende blandinger af PETN, RDX, Composition B, TNT og aluminium eller to eller flere af disse stoffer. Da væskefasen i sig selv er godt oxygenbalanceret, må de partikulære materialer indeholde mindst en del af deres eget oxygenbehov (som for selvvirkende sprængstoffers vedkommende) eller være reaktionsdygtige over for vand (som det er tilfældet med aluminium under gunstige betingelser, når vand er til stede), eller også skal der være en del fast oxidationsmiddel til stede i den partikulære eller suspenderede fase. Dette kan være en del af primæroxidationsmidlet (perchlorat), som udfældes af den flydende fase, eller som er tilsat separat, eller også kan det være et separat eller forskelligt oxidationsmiddelsalt, såsom f.eks. AN, SN eller calciumnitrat, som er tilsat separat. Som allerede nævnt kan mindre mængder af et eller flere af disse salte være yderst nyttige på grund af, at de nedsætter udskillelsespunktet.

De af den foreliggende opfindelse omfattede sammensætninger er særdeles alsidigt anvendelige. De kan "skræddersys" til både den ønskede sensitivitet og den ønskede sprængkraft ved passende valg af komponenttyper og -mængder. De væskeformige komponenter, som indeholder store mængder opløst natriumperchlorat eller andre perchlorater og store mængder ethylenglycol eller andre opløste organiske brændstoffer, der molekylært ligger tæt sammen, er i sig selv ret sensitive. Ved tilsætning af betydelige mængder finmalet selvantændende sprængstof af den mere sensitive type, som i sig selv har en rimelig god oxygenbalance, såsom PETN, fås sprængstoffer med endnu højere sensitivitet. Disse kan videreføre en detonationsbølge i en søjle med meget lille diameter, som f.eks. i en søjle med en så lille diameter eller middeltværsnit som 1,1 cm eller mindre.

Såfremt sådanne højsensitive sprængstoffer ikke er nødvendige, kan indholdet af selvvirkende sprængstof, såsom PETN, reduceres eller elimineres . Alternativt kan man erstatte dette specielle selvvirkende sprængstof helt eller delvis med et eller flere af de øvrige ovenfor nævnte selvvirkende sprængstoffer og/eller med aluminiumpulver.

I mange tilfælde vil en tilsætning af yderst findelt aluminium, især den flagede kvalitet, som anvendes til fremstilling af maling, være

Claims (2)

144372 13 ønskelig på grund af dets høje brænd- og energiværdi. Det medvirker i betydelig grad til frembringelse af en høj sensitivitet, selv i velbalancerede væskesammensætninger. Det er ligeledes ønskeligt på grund af de mekaniske håndteringsegenskaber, som det bibringer sammensætningen. Det virker smørende under sammensætningens strømning gennem rør og åbninger, og når det fordeles gennem ventiler, pumper, slanger og andre strømningsaggregater. To andre eksempler skal nævnes. Det første indeholder 73,5% calcium-perchlorat og 26,5% methanol. Denne opløsning har i sig selv en vægt-fylde på 1,54 g/cm og bringes til detonation i en søjle med en diameter på 1,9 cm ved hjælp af en 9-grams pentolit-igangsætter. Den anden sammensætning indeholder 60% lithiumperchlorat og 40% formamid. 3 Denne opløsning har i sig selv en vægtfylde på 1,56 g/cm og bringes til detonation i en søjle med en diameter på 2,5 cm ved hjælp af en 9-grams pentolit-igangsætter. Patentkrav.

1. Flydende eller slamagtigt sprængstof eller sprængstofsammensæt-ning med høj sensitivitet, indeholdende et perchlorat som et væsentligt oxidationsmiddel og en organisk væske, kendetegnet ved, at sammensætningen består af en i det væsentlige oxygenbalanceret væskeformig masse, som i sig selv er detonerbar, og at den organiske væske har en betydelig brændværdi, fortrinsvis på mindst 3890 cal/g, hvilken væske indeholder oxidationsmidlet i opløst tilstand, hvorhos en væsentlig mængde af oxidationsmidlet, fortrinsvis 20-60 vægt-%, udgøres af perchlorat, og hvorhos oxidationsmiddel og væske er således valgt, at oxidationsmidlet i det væsentlige forbliver opløst i den væskeformige masse ved anvendelsestemperaturen, og hvorhos den væskeformige masse indeholder meget små gasbobler og har en vægtfylde på mindst 1,0 g/cm .

2. Sammensætning ifølge krav 1, kendetegnet ved, at den også indeholder små mængder af et uorganisk nitratoxidationsmiddelsalt til nedsættelse af væskeopløsningens krystallisations- eller udskillelsespunkt.