EP1584610A2 - Explosive composition - Google Patents

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EP1584610A2
EP1584610A2 EP20050290732 EP05290732A EP1584610A2 EP 1584610 A2 EP1584610 A2 EP 1584610A2 EP 20050290732 EP20050290732 EP 20050290732 EP 05290732 A EP05290732 A EP 05290732A EP 1584610 A2 EP1584610 A2 EP 1584610A2
Authority
EP
European Patent Office
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weight
aluminum
explosive
composition according
micrometric
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP20050290732
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Maryse Vaullerin
Tony Rodrigues
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Nexter Munitions SA
Original Assignee
Giat Industries SA
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Filing date
Publication date
Application filed by Giat Industries SA filed Critical Giat Industries SA
Publication of EP1584610A2 publication Critical patent/EP1584610A2/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B45/00—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product
    • C06B45/02—Compositions or products which are defined by structure or arrangement of component of product comprising particles of diverse size or shape
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C06—EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B33/00—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide
    • C06B33/08—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide with a nitrated organic compound
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C06B33/08—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide with a nitrated organic compound
    • C06B33/10—Compositions containing particulate metal, alloy, boron, silicon, selenium or tellurium with at least one oxygen supplying material which is either a metal oxide or a salt, organic or inorganic, capable of yielding a metal oxide with a nitrated organic compound the compound being an aromatic

Definitions

  • the technical field of the invention is that of explosive compositions.
  • compositions have the advantage of generating an effect blast that is due to the burning of aluminum when the detonation.
  • the nanometric aluminum used is that sold under the Alex brand (particle size between 100 and 200 nanometers). The tests have shown that adding 10% aluminum nanometric to trinitrotoluene the detonation velocity was increased.
  • composition B (60% by weight of trinitrotoluene / 40% mass of Hexogen) which has a detonation velocity of 7891 m / s sees this speed increase to 7598 m / s after addition of 10% by weight of nanometric aluminum (293m / s decrease).
  • the subject of the invention is an explosive composition
  • an explosive composition comprising at least one explosive material and powder of aluminum, characterized in that the powder of aluminum comprises a mixture of at least a first type of aluminum powder with a micrometric minus a second type of grain size aluminum powder nanoscale.
  • particle size is micrometer a particle size between 4 micrometers and 105 micrometers and by nanometer particle size a particle size less than 4 microns.
  • nanometric and micrometric aluminum mix allows to improve the flowability of explosive compositions achieved by decreasing the viscosity.
  • composition comprising 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum associated with 2% to 10% aluminum grain size micrometric, the global mass of aluminum implemented being less than or equal to 30%.
  • the explosive material may be a fusible explosive, for example trinitrotoluene or another aromatic nitrate with higher melting temperature at 100 ° C.
  • EP0814069 discloses mergeable explosives particularly interesting because explosive compositions with reduced vulnerability. From fusible explosives cited we can consider: 2,4,6-trinitro-N-methylaniline (TNMA), 2,4,6-trinitro-3-methylphenol, 3-Amino-Trinitrotoluene, 2,4,6-Trinitro Aniline, 1,3,8-TrinitroNaphthalene and its mixture of isomers which is fusible at 115 ° C, the TNAZ (1,2,3 - trinitroazetidine) and its eutectics.
  • TNMA 2,4,6-trinitro-N-methylaniline
  • 3-Amino-Trinitrotoluene 2,4,6-Trinitro Aniline
  • 1,3,8-TrinitroNaphthalene 1,3,8-TrinitroNaphthalene and its mixture of isomers which is fusible at 115 ° C
  • the TNAZ (1,2,3 - trinitroazetidine
  • the explosive material will comprise ammonium perchlorate or ammonium nitrate.
  • the explosive material used comprises from 20% to 50% by weight of trinitrotoluene (proportions given in proportion relative mass of the explosive material alone).
  • composition B associating 25% to 50% by weight of trinitrotoluene and 50% to 75% by weight of hexogen, in relative mass proportions of the material explosive alone.
  • composition to reduced vulnerability in which the explosive material put is a composition associating 30% to 50% by weight of a mergeable explosive, 20% to 70% by mass of at least one explosive grain with reduced vulnerability, and 0% to 30% of complementary explosive in grains, percentages given in relative mass proportions of the explosive material alone.
  • ONTA oxynitrotriazole
  • TATB triaminotrinitrobenzene
  • NGu nitroguanidine
  • a composite explosive composition ie associating one or several explosive materials with one or more binders polymerizable (active or inert).
  • This composition therefore comprises 15% aluminum by weight.
  • the micrometric aluminum has a mean particle size of 15 micrometers.
  • Nanometric aluminum has an average particle size of 50 nanometers.
  • the mergeable explosive is fused into a mixer. Hexogen and aluminum are also mixed then we mix this mixture with the explosive meltable in the mixer.
  • the micrometric aluminum has a mean particle size of 15 micrometers.
  • Nanometric aluminum has an average particle size of 50 nanometers. No. Hexogenous% Trinitro-toluene% Aluminum Micro-metric% Nano-metric aluminum% Detonation speed m / s AT 65 35 0 0 7983 B 58 32 10 0 7830 VS 55 30 15 0 7760 D 48 26 26 0 7607 E 54 36 0 10 7598 Ex1 55 30 5 10 > 7960
  • the composition according to the invention (Ex1) has a detonation velocity (7960 m / s) which is greater than that (ref E) measured by the authors of the publication of Propellants, Explosives and Pyrotechnics (27/02/2002) (7598 m / s).
  • the composition according to the invention has a velocity of detonation greater than 200m / s to that of the composition (ref C) using aluminum micrometer.
  • the detonation level of the composition according to the invention is substantially equivalent to that of the composition B 65/35 (ref A) whereas it comprises 15% less explosive.
  • compositions are produced as follows:
  • the two powder granulometries are first mixed of aluminum then mixed with explosive materials.
  • the binder is placed in a mixer maintained in temperature. Solid explosive mixed with aluminum is introduced gradually in the binder.
  • a binder of polymerization hardener
  • the patent FR2801883 describes such compositions which have for the main characteristic of associating an explosive with reduced vulnerability such as ONTA, a complementary explosive such as hexogen or octogen, an aluminum powder and a coating wax for implementation by compression.

Abstract

Explosive compositions (I) containing (A) explosive material(s) and (B) aluminum powder, in which (B) is a mixture of micronised powder (B1) and nano-scale powder (B2).

Description

Le domaine technique de l'invention est celui des compositions explosives.The technical field of the invention is that of explosive compositions.

Il est connu de réaliser des compositions explosives comprenant au moins un matériau explosif et de la poudre d'aluminium.It is known to make explosive compositions comprising at least one explosive material and powder aluminum.

Ces compositions ont pour avantage d'engendrer un effet de souffle qui est dû à la combustion de l'aluminium lors de la détonation.These compositions have the advantage of generating an effect blast that is due to the burning of aluminum when the detonation.

Il est par ailleurs connu de mettre en oeuvre de l'aluminium de granulométrie nanométrique au sein des chargements propulsifs afin d'accroítre la vitesse de combustion.It is also known to implement nanoscale aluminum in the propulsive loads in order to increase the speed of combustion.

Il est tentant d'envisager d'incorporer ainsi l'aluminium nanométrique dans les compositions explosives avec comme objectif d'améliorer, ou tout au moins maintenir, les performances détoniques tout en ne mettant en oeuvre qu'une quantité de matériaux explosifs plus réduite et en apportant les effets de souffle que donne habituellement l'aluminium dans les compositions explosives.It is tempting to consider incorporating aluminum nanometric in explosive compositions with like objective to improve, or at least maintain, the detonation performance while only implementing one amount of explosive material more reduced and bringing the blast effects that aluminum usually gives in explosive compositions.

Cependant jusqu'à présent les essais visant à utiliser de l'aluminium nanométrique au sein des compositions explosives ont été relativement décevants.So far, however, attempts to use nanoscale aluminum within explosive compositions have been relatively disappointing.

La publication "Propellants, Explosives, Pyrotechnics" N°27 pages 300-306" du 27/02/2002 (article de MM Patrick Brousseau et C John Anderson) décrit ainsi les résultats détoniques obtenus en mêlant de l'aluminium de granulométrie nanométrique à du trinitrotoluène ou bien à de la composition B ou à un explosif composite (PBXE).The publication "Propellants, Explosives, Pyrotechnics" N ° 27 pages 300-306 "of the 27/02/2002 (article of MM Patrick Brousseau and C John Anderson) describes the results detonates obtained by mixing granulometry aluminum nanometric to trinitrotoluene or to composition B or composite explosive (PBXE).

L'aluminium nanométrique utilisé est celui vendu sous la marque Alex (granulométrie entre 100 et 200 nanomètres). Les essais ont montré qu'en ajoutant ainsi 10% d'aluminium nanométrique à du trinitrotoluène la vitesse de détonation était augmentée. The nanometric aluminum used is that sold under the Alex brand (particle size between 100 and 200 nanometers). The tests have shown that adding 10% aluminum nanometric to trinitrotoluene the detonation velocity was increased.

Cependant cette même publication montre que lorsqu'on procédait à une telle adjonction d'aluminium nanométrique, les vitesses de détonation de la composition B ainsi que des explosifs composites diminuaient dans des proportions non négligeables, retirant ainsi tout intérêt à un tel ajout.However, this same publication shows that when proceeded to such an addition of nanometric aluminum, the detonation velocities of the composition B as well as the composite explosives decreased in non-uniform proportions negligible, thus removing any interest in such an addition.

Ainsi la composition B (60% en masse de trinitrotoluène /40% en masse d'Hexogène) qui a une vitesse de détonation de 7891 m/s voit cette vitesse passer à 7598 m/s après adjonction de 10% en masse d'aluminium nanométrique (293m/s de diminution).Thus the composition B (60% by weight of trinitrotoluene / 40% mass of Hexogen) which has a detonation velocity of 7891 m / s sees this speed increase to 7598 m / s after addition of 10% by weight of nanometric aluminum (293m / s decrease).

Les résultats obtenus avec des explosifs composites ont été analogues montrant, soit une absence d'effet sur la vitesse de détonation (composition à liant inerte), soit une diminution de cette vitesse (composition à liant énergétique).The results obtained with composite explosives have been similar showing either an absence of effect on the velocity of detonation (inert binder composition), ie a decrease in this speed (binder composition energy).

C'est le but de l'invention que de proposer une composition explosive à vitesse de détonation maintenue ou améliorée et qui ne mette en oeuvre qu'une masse réduite de matériaux énergétiques.It is the object of the invention to propose a explosive composition with detonation velocity maintained or improved and which implements only a reduced mass of energetic materials.

Ainsi l'invention a pour objet une composition explosive comprenant au moins un matériau explosif et de la poudre d'aluminium, composition caractérisée en ce que la poudre d'aluminium comprend un mélange d'au moins un premier type de poudre d'aluminium de granulométrie micrométrique et d'au moins un deuxième type de poudre d'aluminium de granulométrie nanométrique.Thus, the subject of the invention is an explosive composition comprising at least one explosive material and powder of aluminum, characterized in that the powder of aluminum comprises a mixture of at least a first type of aluminum powder with a micrometric minus a second type of grain size aluminum powder nanoscale.

Dans le cadre de l'invention on entend par granulométrie micrométrique une granulométrie comprise entre 4 micromètres et 105 micromètres et par granulométrie nanométrique une granulométrie inférieure à 4 micromètres.In the context of the invention, particle size is micrometer a particle size between 4 micrometers and 105 micrometers and by nanometer particle size a particle size less than 4 microns.

Il a en effet été possible de vérifier que, lorsque l'aluminium utilisé n'est pas uniquement de granulométrie nanométrique, les performances détoniques se trouvaient améliorées d'une façon surprenante. It has indeed been possible to verify that when the aluminum used is not only granulometry nanometric, the detonation performances were improved in a surprising way.

Ce résultat peut en partie s'expliquer par le fait que le mélange d'aluminium nanométrique et micrométrique permet d'améliorer la coulabilité des compositions explosives réalisées en diminuant la viscosité.This result can partly be explained by the fact that the nanometric and micrometric aluminum mix allows to improve the flowability of explosive compositions achieved by decreasing the viscosity.

Il en résulte une homogénéité supérieure des blocs explosifs réalisés et une meilleure répartition de l'aluminium nanométrique au sein du chargement.This results in a higher homogeneity of the blocks explosives and a better distribution of nanometric aluminum within the load.

On pourra réaliser ainsi une composition explosive dans laquelle la masse globale d'aluminium mise en oeuvre dans la composition comprend entre 10% et 70% d'aluminium de granulométrie micrométrique.We can thus achieve an explosive composition in which the global mass of aluminum implemented in the composition comprises between 10% and 70% aluminum of micrometric particle size.

On pourra ainsi réaliser une composition comprennant de 5% à 16% en masse d'aluminium de granulométrie nanométrique associé à 2% à 10% d'aluminium de granulométrie micrométrique, la masse globale d'aluminium mise en oeuvre étant inférieure ou égale à 30%.It will thus be possible to produce a composition comprising 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum associated with 2% to 10% aluminum grain size micrometric, the global mass of aluminum implemented being less than or equal to 30%.

Avantageusement le matériau explosif pourra être un explosif fusionnable, par exemple le trinitrotoluène ou bien un autre aromatique nitré à température de fusion supérieure à 100°C.Advantageously, the explosive material may be a fusible explosive, for example trinitrotoluene or another aromatic nitrate with higher melting temperature at 100 ° C.

Le brevet EP0814069 décrit des explosifs fusionnables particulièrement intéressants car permettant de réaliser des compositions explosives à vulnérabilité réduite. Parmi les explosifs fusionnables cités on pourra ainsi considérer : la 2,4,6-trinitro-N-Méthylaniline (TNMA), le 2,4,6-Trinitro-3-méthylphénol, le 3-Amino-Trinitrotoluène, la 2,4,6-Trinitro Aniline, le 1,3,8-TrinitroNaphtalène et son mélange d'isomères qui est fusible à 115°C, le TNAZ (1,2,3 - trinitroazétidine) et ses eutectiques.EP0814069 discloses mergeable explosives particularly interesting because explosive compositions with reduced vulnerability. From fusible explosives cited we can consider: 2,4,6-trinitro-N-methylaniline (TNMA), 2,4,6-trinitro-3-methylphenol, 3-Amino-Trinitrotoluene, 2,4,6-Trinitro Aniline, 1,3,8-TrinitroNaphthalene and its mixture of isomers which is fusible at 115 ° C, the TNAZ (1,2,3 - trinitroazetidine) and its eutectics.

On pourra également réaliser des compositions explosives dans lesquelles le matériau explosif comprendra du perchlorate d'ammonium ou bien du nitrate d'ammonium.It will also be possible to make explosive compositions in which the explosive material will comprise ammonium perchlorate or ammonium nitrate.

On pourra ainsi réaliser une composition dans laquelle le matériau explosif mis en oeuvre comprend de 20% à 50% en masse de trinitrotoluène (proportions données en proportion massique relative du matériau explosif seul).It will thus be possible to produce a composition in which the explosive material used comprises from 20% to 50% by weight of trinitrotoluene (proportions given in proportion relative mass of the explosive material alone).

On pourra notamment réaliser une composition dans laquelle le matériau explosif est une composition B associant 25% à 50% en masse de trinitrotoluène et 50% à 75% en masse d'hexogène, en proportions massiques relatives du matériau explosif seul.In particular, it will be possible to produce a composition which the explosive material is a composition B associating 25% to 50% by weight of trinitrotoluene and 50% to 75% by weight of hexogen, in relative mass proportions of the material explosive alone.

La composition explosive pourra avoir la formulation massique globale suivante :

  • 64% à 42,5% en masse d'hexogène,
  • 21% à 42,5% en masse de trinitrotoluène,
  • 2% à 10% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 5% à 16% en masse d'aluminium nanométrique.
    • The explosive composition may have the following overall mass formulation:
  • 64% to 42.5% by weight of hexogen,
  • 21% to 42.5% by weight of trinitrotoluene,
  • 2% to 10% by weight of micrometric aluminum,
  • 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum.

    • Elle pourra avoir la formulation massique globale suivante :

  • 55% en masse d'hexogène,
  • 30% en masse de trinitrotoluène,
  • 5% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.
    • It may have the following overall mass formulation:
  • 55% by weight of hexogen,
  • 30% by weight of trinitrotoluene,
  • 5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra également réaliser une composition à vulnérabilité réduite dans laquelle le matériau explosif mis en oeuvre est une composition associant 30% à 50% en masse d'un explosif fusionnable, 20% à 70% en masse d'au moins un explosif en grains à vulnérabilité réduite, et 0% à 30% d'un explosif complémentaire en grains, pourcentages donnés en proportions massiques relatives du matériau explosif seul.We can also make a composition to reduced vulnerability in which the explosive material put is a composition associating 30% to 50% by weight of a mergeable explosive, 20% to 70% by mass of at least one explosive grain with reduced vulnerability, and 0% to 30% of complementary explosive in grains, percentages given in relative mass proportions of the explosive material alone.

    Comme explosif en grain à vulnérabilité réduite on pourra utiliser l'ONTA (oxynitrotriazole) qui est bien connu notamment du brevet EP210881.As an explosive in grain with reduced vulnerability we will be able to use ONTA (oxynitrotriazole) which is well known in particular patent EP210881.

    On pourrait également mettre en oeuvre le triaminotrinitrobenzène (TATB) ou la nitroguanidine (NGu).We could also implement the triaminotrinitrobenzene (TATB) or nitroguanidine (NGu).

    La composition explosive pourra ainsi avoir la formulation massique globale suivante :

  • 20% à 56% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 21% à 40% en masse de trinitrotoluène,
  • 0% à 30% d'un explosif complémentaire en grains,
  • 7% à 10% en masse d'un liant,
  • 2% à 10% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 5% à 16% en masse d'aluminium nanométrique.
    • The explosive composition may thus have the following overall mass formulation:
  • 20% to 56% by weight of oxynitrotriazole,
  • 21% to 40% by weight of trinitrotoluene,
  • 0% to 30% of a complementary grain explosive,
  • 7% to 10% by weight of a binder,
  • 2% to 10% by weight of micrometric aluminum,
  • 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum.

    • En particulier on pourra réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale suivante:

  • 40% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 30% en masse de trinitrotoluène,
  • 10% en masse d'un liant,
  • 5% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 15% en masse d'aluminium nanométrique.
    • In particular, it will be possible to produce an explosive composition having the following overall mass formulation:
  • 40% by weight of oxynitrotriazole,
  • 30% by weight of trinitrotoluene,
  • 10% by weight of a binder,
  • 5% by weight of micrometric aluminum,
  • 15% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra également réaliser une composition ayant la formulation massique globale suivante :

  • 48% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 31% en masse de trinitrotoluène,
  • 7,5% en masse d'un liant,
  • 3,5% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.
    • It will also be possible to produce a composition having the following overall mass formulation:
  • 48% by weight of oxynitrotriazole,
  • 31% by weight of trinitrotoluene,
  • 7.5% by weight of a binder,
  • 3.5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra réaliser une composition ayant la formulation massique globale suivante :

  • 21% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 31% en masse de trinitrotoluène,
  • 7,5% en masse d'un liant,
  • 27% en masse d'octogène,
  • 3,5% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.
    • It will be possible to produce a composition having the following overall mass formulation:
  • 21% by weight of oxynitrotriazole,
  • 31% by weight of trinitrotoluene,
  • 7.5% by weight of a binder,
  • 27% by weight of octogen,
  • 3.5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra enfin mettre en oeuvre l'invention avec une composition explosive composite, c'est à dire associant un ou plusieurs matériaux explosifs avec un ou plusieurs liants polymérisables (actifs ou inertes).We can finally implement the invention with a composite explosive composition, ie associating one or several explosive materials with one or more binders polymerizable (active or inert).

    On pourra par exemple réaliser une composition dans laquelle le matériau explosif est une composition ayant la formulation massique globale:

  • 55% à 80% en masse de matériau explosif,
  • 10% à 30% d'un liant polymérisable (énergétique ou non),
  • 10% à 30% d'aluminium.
    • For example, a composition may be made in which the explosive material is a composition having the overall mass formulation:
  • 55% to 80% by weight of explosive material,
  • 10% to 30% of a polymerizable binder (energy or not),
  • 10% to 30% aluminum.

    • On pourra ainsi réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale :

  • 20% en masse d'hexogène,
  • 43% en masse de perchlorate d'ammonium,
  • 12% en masse de liant,
  • 9% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 16% en masse d'aluminium nanométrique.
    • It will thus be possible to produce an explosive composition having the overall mass formulation:
  • 20% by weight of hexogen,
  • 43% by weight of ammonium perchlorate,
  • 12% by weight of binder,
  • 9% by weight of micrometric aluminum,
  • 16% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra aussi réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale:

  • 64% en masse d'hexogène,
  • 16% en masse de liant,
  • 7% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 13% en masse d'aluminium nanométrique.
    • It will also be possible to produce an explosive composition having the overall mass formulation:
  • 64% by weight of hexogen,
  • 16% by weight of binder,
  • 7% by weight of micrometric aluminum,
  • 13% by weight of nanoscale aluminum.

    • On pourra enfin réaliser conformément à l'invention des compositions explosives comprimables et notamment des compositions comprimables à vulnérabilité réduite.Finally, it will be possible to produce according to the invention compressible explosive compositions and in particular squeezable compositions with reduced vulnerability.

    On pourra ainsi réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale :

  • 45% à 72% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 10% à 35% en masse d'octogène ou d'hexogène,
  • 4% à 7% en masse de cire,
  • 12% à 20% en masse de poudre d'aluminium.
    • It will thus be possible to produce an explosive composition having the overall mass formulation:
  • 45% to 72% by weight of oxynitrotriazole,
  • 10% to 35% by weight of octogen or hexogen,
  • 4% to 7% by weight of wax,
  • 12% to 20% by weight of aluminum powder.

    • On pourra notamment réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale :

  • 72% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 10% en masse d'octogène ou d'hexogène,
  • 4% en masse de cire,
  • 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique.
    • In particular, it will be possible to produce an explosive composition having the overall mass formulation:
  • 72% by weight of oxynitrotriazole,
  • 10% by weight of octogen or hexogen,
  • 4% by weight of wax,
  • 4% by weight of micrometric aluminum powder,
  • 10% by weight of nanoscale aluminum powder.

    • On pourra aussi réaliser une composition explosive ayant la formulation massique globale :

  • 49% en masse d'oxynitrotriazole,
  • 33% en masse d'octogène ou d'hexogène,
  • 4% en masse de cire,
  • 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique.
    • It will also be possible to produce an explosive composition having the overall mass formulation:
  • 49% by weight of oxynitrotriazole,
  • 33% by weight of octogen or hexogen,
  • 4% by weight of wax,
  • 4% by weight of micrometric aluminum powder,
  • 10% by weight of nanoscale aluminum powder.

    • L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre de différents exemples de réalisation de la composition selon l'invention ainsi que de son procédé de réalisation.The invention will be better understood on reading the following description of different examples of embodiment of the composition according to the invention as well as its production method.

    Exemple 1Example 1

    On réalise une composition explosive ayant la formulation suivante :

  • 55% en masse d'hexogène,
  • 30% en masse de trinitrotoluène,
  • 5% en masse d'aluminium micrométrique,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.
    • An explosive composition is produced having the following formulation:
  • 55% by weight of hexogen,
  • 30% by weight of trinitrotoluene,
  • 5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% by weight of nanometric aluminum.

    • Cette composition comporte donc 15% d'aluminium en masse.This composition therefore comprises 15% aluminum by weight.

    L'aluminium micrométrique à une granulométrie moyenne de 15 micromètres.The micrometric aluminum has a mean particle size of 15 micrometers.

    L'aluminium nanométrique a une granulométrie moyenne de 50 nanomètres.Nanometric aluminum has an average particle size of 50 nanometers.

    Pour fabriquer une telle composition on mélange tout d'abord l'aluminium nanométrique et l'aluminium micrométrique dans un mélangeur.To make such a composition we mix everything first, nanometric aluminum and micrometric aluminum in a mixer.

    On fait fusionner l'explosif fusionnable dans un malaxeur. On mélange par ailleurs l'hexogène et l'aluminium puis on incorpore ce mélange à l'explosif fusionnable dans le malaxeur.The mergeable explosive is fused into a mixer. Hexogen and aluminum are also mixed then we mix this mixture with the explosive meltable in the mixer.

    A titre comparatif on a réalisé des compositions explosives connues (référencées dans le tableau ci dessous sous les numéros A,B,C,D) associant composition B (Hexogène 65% / Trinitrotoluène 35%) avec de l'aluminium micrométrique (granulométrie = 15 micromètres).By way of comparison, compositions have been produced known explosives (referenced in the table below under the numbers A, B, C, D) associating composition B (Hexogene 65% / Trinitrotoluene 35%) with micrometric aluminum (particle size = 15 micrometers).

    On a déterminé ensuite les vitesses de détonation des différentes compositions connues que l'on a comparées avec la vitesse de détonation de la composition selon l'exemple 1 de l'invention (Ex1) ainsi qu'avec celle (ref E) de la composition associant 90% de composition B (60/40) et 10% d'aluminium nanométrique telle que décrite dans la publication citée au préambule (Propellants, Explosives and pyrotechnics 02/2002)The detonation velocities of the different known compositions that have been compared with the detonation rate of the composition according to Example 1 of invention (Ex1) as well as with that (ref E) of the composition associating 90% composition B (60/40) and 10% of nanometric aluminum as described in the publication cited in the preamble (Propellants, Explosives and pyrotechnics 02/2002)

    Les résultats sont donnés par le tableau suivant (les pourcentages sont en masse de l'ensemble de la composition)The results are given by the following table ( percentages are by mass of the whole composition)

    L'aluminium micrométrique à une granulométrie moyenne de 15 micromètres.The micrometric aluminum has a mean particle size of 15 micrometers.

    L'aluminium nanométrique a une granulométrie moyenne de 50 nanomètres. N° Hexogène % Trinitro- toluène % Aluminum Micro- métrique % Aluminium nano- métrique % Vitesse de détonation m/s A 65 35 0 0 7983 B 58 32 10 0 7830 C 55 30 15 0 7760 D 48 26 26 0 7607 E 54 36 0 10 7598 Ex1 55 30 5 10 > 7960 Nanometric aluminum has an average particle size of 50 nanometers. No. Hexogenous% Trinitro-toluene% Aluminum Micro-metric% Nano-metric aluminum% Detonation speed m / s AT 65 35 0 0 7983 B 58 32 10 0 7830 VS 55 30 15 0 7760 D 48 26 26 0 7607 E 54 36 0 10 7598 Ex1 55 30 5 10 > 7960

    Pour l'exemple 1 (Ex1) les vitesses de détonation mesurées ont été toujours supérieures à 7960 m/s et ont approché pour certains échantillons les 8100 m/s.For example 1 (Ex1) the detonation velocities measured values have always been above 7960 m / s and have approached for some samples the 8100 m / s.

    On constate que pour une masse globale d'aluminium équivalente (15%) la composition selon l'invention (Ex1) présente une vitesse de détonation (7960 m/s) qui est supérieure à celle (ref E) mesurée par les auteurs de la publication de Propellants, Explosives and pyrotechnics (27/02/2002) (7598 m/s). It can be seen that for a global mass of aluminum equivalent (15%) the composition according to the invention (Ex1) has a detonation velocity (7960 m / s) which is greater than that (ref E) measured by the authors of the publication of Propellants, Explosives and Pyrotechnics (27/02/2002) (7598 m / s).

    On observe ainsi un écart de 362 m/s alors que le chargement ne comporte que 85% en masse d'explosif contre 90 % pour la composition connue et que ce chargement comporte également la même quantité d'aluminium nanométrique (10%).There is a difference of 362 m / s while the loading contains only 85% by mass of explosive against 90 % for the known composition and that this loading comprises also the same amount of nanoscale aluminum (10%).

    On remarque également que pour une masse d'aluminium équivalente (15%) la composition selon l'invention a une vitesse de détonation supérieure de 200m/s à celle de la composition (ref C) mettant en oeuvre l'aluminium micrométrique.We also note that for a mass of aluminum equivalent (15%) the composition according to the invention has a velocity of detonation greater than 200m / s to that of the composition (ref C) using aluminum micrometer.

    En fait le niveau détonique de la composition selon l'invention est sensiblement équivalent à celui de la composition B 65/35 (ref A) alors qu'elle comporte 15% d'explosif en moins.In fact the detonation level of the composition according to the invention is substantially equivalent to that of the composition B 65/35 (ref A) whereas it comprises 15% less explosive.

    Ces exemples comparatifs mettent donc bien en évidence l'influence avantageuse apportée par la combinaison de l'aluminium de granulométrie micrométrique avec l'aluminium de granulométrie nanométrique.These comparative examples therefore clearly highlight the advantageous influence brought by the combination of micrometer-sized aluminum with aluminum Nanometric granulometry.

    A titre d'exemple on a également réalisé les compositions suivantes :As an example, we also realized the following compositions:

    Exemple 2Example 2

  • 40% en masse d'oxynitrotriazole,40% by weight of oxynitrotriazole,
  • 30% en masse de trinitrotoluène,30% by weight of trinitrotoluene,
  • 10% en masse d'un liant,10% by weight of a binder,
  • 5% en masse d'aluminium micrométrique,5% by weight of micrometric aluminum,
  • 15% en masse d'aluminium nanométrique.15% by weight of nanometric aluminum.

    • Exemple 3Example 3

  • 48% en masse d'oxynitrotriazole,48% by weight of oxynitrotriazole,
  • 31% en masse de trinitrotoluène,31% by weight of trinitrotoluene,
  • 7,5% en masse d'un liant,7.5% by weight of a binder,
  • 3,5% en masse d'aluminium micrométrique,3.5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.10% by weight of nanometric aluminum.

    • Exemple 4Example 4

  • 21% en masse d'oxynitrotriazole,21% by weight of oxynitrotriazole,
  • 31% en masse de trinitrotoluène,31% by weight of trinitrotoluene,
  • 7,5% en masse d'un liant,7.5% by weight of a binder,
  • 27% en masse d'octogène,27% by weight of octogen,
  • 3,5% en masse d'aluminium micrométrique,3.5% by weight of micrometric aluminum,
  • 10% en masse d'aluminium nanométrique.10% by weight of nanometric aluminum.

    • On pourra également mettre en oeuvre l'invention avec des matériaux réalisés suivant la technologie de fabrication bien connue des explosifs composites.It will also be possible to implement the invention with materials made according to the manufacturing technology well known composite explosives.

    Les deux exemples suivants sont relatifs à de telles compositions composites.The following two examples relate to such composite compositions.

    Exemple 5 :Example 5

  • 20% en masse d'hexogène,20% by weight of hexogen,
  • 43% en masse de perchlorate d'ammonium,43% by weight of ammonium perchlorate,
  • 12% en masse de liant,12% by weight of binder,
  • 9% en masse d'aluminium micrométrique,9% by weight of micrometric aluminum,
  • 16% en masse d'aluminium nanométrique.16% by weight of nanometric aluminum.

    • Exemple 6 :Example 6

  • 64% en masse d'hexogène,64% by weight of hexogen,
  • 16% en masse de liant,16% by weight of binder,
  • 7% en masse d'aluminium micrométrique,7% by weight of micrometric aluminum,
  • 13% en masse d'aluminium nanométrique.13% by weight of nanoscale aluminum.

    • On réalise ces compositions de la manière suivante:These compositions are produced as follows:

    On mélange d'abord les deux granulométries de poudre d'aluminium puis on les mélange aux matériaux explosifs. Le liant est disposé dans un malaxeur maintenu en température. L'explosif solide mélangé à l'aluminium est introduit progressivement dans le liant. A la fin on ajoute un liant de polymérisation (durcisseur). On coule dans le corps de projectile et on place le chargement dans une étuve jusqu'à stabilisation (durée de l'ordre de 48 heures).The two powder granulometries are first mixed of aluminum then mixed with explosive materials. The binder is placed in a mixer maintained in temperature. Solid explosive mixed with aluminum is introduced gradually in the binder. At the end we add a binder of polymerization (hardener). We sink in the body of projectile and place the load in an oven until stabilization (duration of about 48 hours).

    On pourra également réaliser conformément à l'invention des matériaux explosifs comprimables et plus particulièrement des matériaux comprimables à vulnérabilité réduite.It will also be possible to produce according to the invention compressible explosive materials and more particularly compressible materials with reduced vulnerability.

    Le brevet FR2801883 décrit de telles compositions qui ont pour caractéristique principale d'associer un explosif à vulnérabilité réduite tel l'ONTA, un explosif complémentaire tel l'hexogène ou l'octogène, une poudre d'aluminium et une cire d'enrobage permettant la mise en oeuvre par compression.The patent FR2801883 describes such compositions which have for the main characteristic of associating an explosive with reduced vulnerability such as ONTA, a complementary explosive such as hexogen or octogen, an aluminum powder and a coating wax for implementation by compression.

    Le procédé de réalisation de ces compositions est décrit en détails dans le brevet FR2801883 et il n'est donc pas nécessaire de le décrire plus précisément.The process for producing these compositions is described in detail in the patent FR2801883 and it is therefore not necessary to describe it more precisely.

    Ce procédé permet d'obtenir des granulés d'une composition de base qui pourront être introduits dans un corps de munition puis comprimés. On ajoutera éventuellement lors de la granulation de la composition explosive de base quelques parties de poudre de graphite pour faciliter la compression ultérieure.This process makes it possible to obtain granules of basic composition that can be introduced into a ammunition body then tablets. We will eventually add during granulation of the basic explosive composition some parts of graphite powder to facilitate the subsequent compression.

    Les deux exemples ci dessous sont relatifs à de telles compositions explosives comprimables. Le graphite éventuel ajouté en fin de granulation n'est pas précisé dans ces compositions qui sont celles des ingrédients de la composition explosive de base.The two examples below relate to such explosive compositions compressible. Potential graphite added at the end of the granulation is not specified in these compositions that are those ingredients of the basic explosive composition.

    Exemple 7 :Example 7

  • 72% en masse d'oxynitrotriazole,72% by weight of oxynitrotriazole,
  • 10% en masse d'octogène ou d'hexogène,10% by weight of octogen or hexogen,
  • 4% en masse de cire,4% by weight of wax,
  • 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique,4% by weight of micrometric aluminum powder,
  • 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique.10% by weight of nanoscale aluminum powder.

    • Exemple 8 :Example 8

  • 49% en masse d'oxynitrotriazole, 49% by weight of oxynitrotriazole,
  • 33% en masse d'octogène ou d'hexogène,33% by weight of octogen or hexogen,
  • 4% en masse de cire,4% by weight of wax,
  • 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique,4% by weight of micrometric aluminum powder,
  • 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique.10% by weight of nanoscale aluminum powder.

    • Claims (20)

    Composition explosive comprenant au moins un matériau explosif et de la poudre d'aluminium, composition caractérisée en ce que la poudre d'aluminium comprend un mélange d'au moins un premier type de poudre d'aluminium de granulométrie micrométrique et d'au moins un deuxième type de poudre d'aluminium de granulométrie nanométrique.Explosive composition comprising at least one explosive material and aluminum powder, characterized in that the aluminum powder comprises a mixture of at least one first type of aluminum powder of micrometric size and at least one second type of nanoscale aluminum powder. Composition explosive selon la revendication 1, caractérisée en ce que la masse globale d'aluminium mise en oeuvre dans la composition comprend entre 10% et 70% d'aluminium de granulométrie micrométrique.Explosive composition according to Claim 1, characterized in that the overall weight of aluminum used in the composition comprises between 10% and 70% of aluminum with a micrometric particle size. Composition explosive selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comprend de 5% à 16% en masse d'aluminium de granulométrie nanométrique associé à 2% à 10% d'aluminium de granulométrie micrométrique, la masse globale d'aluminium mise en oeuvre étant inférieure ou égale à 30%.Explosive composition according to Claim 2, characterized in that it comprises from 5% to 16% by weight of aluminum of nanometric particle size combined with 2% to 10% of aluminum of micrometric particle size, the overall mass of aluminum put into less than or equal to 30%. Composition explosive selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le matériau explosif est un explosif fusionnable.Explosive composition according to one of Claims 1 to 3, characterized in that the explosive material is a fusible explosive. Composition explosive selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau explosif mis en oeuvre comprend de 20% à 50% de trinitrotoluène en proportion massique relative du matériau explosif seul.Explosive composition according to Claim 4, characterized in that the explosive material used comprises from 20% to 50% of trinitrotoluene in relative weight proportion of the explosive material alone. Composition explosive selon la revendication 5, caractérisée en ce que le matériau explosif mis en oeuvre est une composition B associant 25% à 50% en masse de trinitrotoluène et 50% à 75% en masse d'hexogène, en proportions massiques relatives du matériau explosif seul.Explosive composition according to Claim 5, characterized in that the explosive material used is a composition B combining 25% to 50% by weight of trinitrotoluene and 50% to 75% by weight of hexogen, in relative proportions by weight of the explosive material. alone. Composition explosive selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante : 64% à 42,5% en masse d'hexogène, 21% à 42,5% en masse de trinitrotoluène, 2% à 10% en masse d'aluminium micrométrique, 5% à 16% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 6, characterized in that it has the following overall mass formulation: 64% to 42.5% by weight of hexogen, 21% to 42.5% by weight of trinitrotoluene, 2% to 10% by weight of micrometric aluminum, 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum. Composition explosive selon la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante : 55% en masse d'hexogène, 30% en masse de trinitrotoluène, 5% en masse d'aluminium micrométrique, 10% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 7, characterized in that it has the following overall mass formulation: 55% by weight of hexogen, 30% by weight of trinitrotoluene, 5% by weight of micrometric aluminum, 10% by weight of nanometric aluminum. Composition explosive selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau explosif mis en oeuvre est une composition associant 30% à 50% en masse d'un explosif fusionnable, 20% à 70% en masse d'au moins un explosif en grains à vulnérabilité réduite, et 0% à 30% d'un explosif complémentaire en grains, pourcentages donnés en proportions massiques relatives du matériau explosif seul.Explosive composition according to Claim 4, characterized in that the explosive material used is a composition combining 30% to 50% by weight of a meltable explosive, 20% to 70% by weight of at least one granular explosive. reduced vulnerability, and 0% to 30% of a complementary explosive grain, percentages given in relative proportions by weight of the explosive material alone. Composition explosive selon la revendication 9, carac-térisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante : 20% à 56% en masse d'oxynitrotriazole, 21% à 40% en masse de trinitrotoluène, 0% à 30% d'un explosif complémentaire en grains, 7% à 10% en masse d'un liant, 2% à 10% en masse d'aluminium micrométrique, 5% à 16% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 9, characterized in that it has the following overall mass formulation: 20% to 56% by weight of oxynitrotriazole, 21% to 40% by weight of trinitrotoluene, 0% to 30% of a complementary grain explosive, 7% to 10% by weight of a binder, 2% to 10% by weight of micrometric aluminum, 5% to 16% by weight of nanoscale aluminum. Composition explosive selon la revendication 10, carac-térisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante: 40% en masse d'oxynitrotriazole, 30% en masse de trinitrotoluène, 10% en masse d'un liant, 5% en masse d'aluminium micrométrique, 15% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 10, characterized in that it has the following overall mass formulation: 40% by weight of oxynitrotriazole, 30% by weight of trinitrotoluene, 10% by weight of a binder, 5% by weight of micrometric aluminum, 15% by weight of nanometric aluminum. Composition explosive selon la revendication 10, carac-térisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante : 48% en masse d'oxynitrotriazole, 31% en masse de trinitrotoluène, 7,5% en masse d'un liant, 3,5% en masse d'aluminium micrométrique, 10% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 10, characterized in that it has the following overall mass formulation: 48% by weight of oxynitrotriazole, 31% by weight of trinitrotoluene, 7.5% by weight of a binder, 3.5% by weight of micrometric aluminum, 10% by weight of nanometric aluminum. Composition explosive selon la revendication 10, carac-térisée en ce qu'elle a la formulation massique globale suivante : 21% en masse d'oxynitrotriazole, 31% en masse de trinitrotoluène, 7,5% en masse d'un liant, 27% en masse d'octogène, 3,5% en masse d'aluminium micrométrique, 10% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 10, characterized in that it has the following overall mass formulation: 21% by weight of oxynitrotriazole, 31% by weight of trinitrotoluene, 7.5% by weight of a binder, 27% by weight of octogen, 3.5% by weight of micrometric aluminum, 10% by weight of nanometric aluminum. Composition explosive selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle constitue une composition explosive composite associant au moins un matériau explosif et au moins un liant polymérisable.Explosive composition according to one of Claims 1 to 3, characterized in that it constitutes a composite explosive composition combining at least one explosive material and at least one polymerizable binder. Composition explosive selon la revendication 14, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale: 55% à 80% en masse de matériau explosif, 10% à 30% d'un liant polymérisable, 10% à 30% d'aluminium. Explosive composition according to claim 14, characterized in that it has the overall mass formulation: 55% to 80% by weight of explosive material, 10% to 30% of a polymerizable binder, 10% to 30% aluminum. Composition explosive selon la revendication 15, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale: 20% en masse d'hexogène, 43% en masse de perchlorate d'ammonium, 12% en masse de liant, 9% en masse d'aluminium micrométrique, 16% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 15, characterized in that it has the overall mass formulation: 20% by weight of hexogen, 43% by weight of ammonium perchlorate, 12% by weight of binder, 9% by weight of micrometric aluminum, 16% by weight of nanometric aluminum. Composition explosive selon la revendication 15, caractérisée en ce que qu'elle a la formulation massique globale: 64% en masse d'hexogène, 16% en masse de liant, 7% en masse d'aluminium micrométrique, 13% en masse d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 15, characterized in that it has the overall mass formulation: 64% by weight of hexogen, 16% by weight of binder, 7% by weight of micrometric aluminum, 13% by weight of nanoscale aluminum. Composition explosive selon une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale : 45% à 72% en masse d'oxynitrotriazole, 10% à 35% en masse d'octogène ou d'hexogène, 4% à 7% en masse de cire, 12% à 20% en masse de poudre d'aluminium. Explosive composition according to one of Claims 1 to 3, characterized in that it has the overall mass formulation: 45% to 72% by weight of oxynitrotriazole, 10% to 35% by weight of octogen or hexogen, 4% to 7% by weight of wax, 12% to 20% by weight of aluminum powder. Composition explosive selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale: 72% en masse d'oxynitrotriazole, 10% en masse d'octogène ou d'hexogène, 4% en masse de cire, 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique, 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 18, characterized in that it has the overall mass formulation: 72% by weight of oxynitrotriazole, 10% by weight of octogen or hexogen, 4% by weight of wax, 4% by weight of micrometric aluminum powder, 10% by weight of nanoscale aluminum powder. Composition explosive selon la revendication 18, caractérisée en ce qu'elle a la formulation massique globale: 49% en masse d'oxynitrotriazole, 33% en masse d'octogène ou d'hexogène, 4% en masse de cire, 4% en masse de poudre d'aluminium micrométrique, 10% en masse de poudre d'aluminium nanométrique. Explosive composition according to claim 18, characterized in that it has the overall mass formulation: 49% by weight of oxynitrotriazole, 33% by weight of octogen or hexogen, 4% by weight of wax, 4% by weight of micrometric aluminum powder, 10% by weight of nanoscale aluminum powder.
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