NO165185B - Stoepbar sprengstoffblanding. - Google Patents
Stoepbar sprengstoffblanding. Download PDFInfo
- Publication number
- NO165185B NO165185B NO855254A NO855254A NO165185B NO 165185 B NO165185 B NO 165185B NO 855254 A NO855254 A NO 855254A NO 855254 A NO855254 A NO 855254A NO 165185 B NO165185 B NO 165185B
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- mixture
- explosive
- component
- weight
- detonation
- Prior art date
Links
- 239000000203 mixture Substances 0.000 title claims description 42
- 238000004880 explosion Methods 0.000 title description 10
- 239000002360 explosive Substances 0.000 claims description 59
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 17
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 claims description 15
- SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrotoluene Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O SPSSULHKWOKEEL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 11
- 150000001540 azides Chemical class 0.000 claims description 11
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 10
- IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 1-nitroguanidine Chemical compound NC(=N)N[N+]([O-])=O IDCPFAYURAQKDZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- PADMMUFPGNGRGI-UHFFFAOYSA-N dunnite Chemical compound [NH4+].[O-]C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O PADMMUFPGNGRGI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 239000003999 initiator Substances 0.000 claims description 5
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 5
- UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N octogen Chemical compound [O-][N+](=O)N1CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)CN([N+]([O-])=O)C1 UZGLIIJVICEWHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229920002857 polybutadiene Polymers 0.000 claims description 3
- 229920002379 silicone rubber Polymers 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- 229920002121 Hydroxyl-terminated polybutadiene Polymers 0.000 claims 2
- LZLKDWBQTGTOQY-UHFFFAOYSA-N trinitramide Inorganic materials O=N(=O)N(N(=O)=O)N(=O)=O LZLKDWBQTGTOQY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 44
- 238000005474 detonation Methods 0.000 description 30
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 28
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 20
- 230000001235 sensitizing effect Effects 0.000 description 13
- 238000009863 impact test Methods 0.000 description 10
- 239000000015 trinitrotoluene Substances 0.000 description 8
- AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N N-methyl-N-picrylnitramine Chemical group [O-][N+](=O)N(C)C1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O AGUIVNYEYSCPNI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 5
- HZTVIZREFBBQMG-UHFFFAOYSA-N 2-methyl-1,3,5-trinitrobenzene;[3-nitrooxy-2,2-bis(nitrooxymethyl)propyl] nitrate Chemical compound CC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O.[O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O HZTVIZREFBBQMG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 4
- 239000004615 ingredient Substances 0.000 description 4
- FZAZPMLWYUKRAE-UHFFFAOYSA-N 2,4,6-trinitrobenzene-1,3-diamine Chemical compound NC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C(N)=C1[N+]([O-])=O FZAZPMLWYUKRAE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 3
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 description 3
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 3
- JDFUJAMTCCQARF-UHFFFAOYSA-N tatb Chemical compound NC1=C([N+]([O-])=O)C(N)=C([N+]([O-])=O)C(N)=C1[N+]([O-])=O JDFUJAMTCCQARF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N Pentaerythritol Tetranitrate Chemical compound [O-][N+](=O)OCC(CO[N+]([O-])=O)(CO[N+]([O-])=O)CO[N+]([O-])=O TZRXHJWUDPFEEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000026 Pentaerythritol tetranitrate Substances 0.000 description 2
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003054 catalyst Substances 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000008188 pellet Substances 0.000 description 2
- 229960004321 pentaerithrityl tetranitrate Drugs 0.000 description 2
- FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N potassium nitrate Chemical compound [K+].[O-][N+]([O-])=O FGIUAXJPYTZDNR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 2
- 238000002187 spin decoupling employing ultra-broadband-inversion sequences generated via simulated annealing Methods 0.000 description 2
- 235000001674 Agaricus brunnescens Nutrition 0.000 description 1
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- 229910001209 Low-carbon steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002202 Polyethylene glycol Substances 0.000 description 1
- 229910001315 Tool steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 1
- 229920002301 cellulose acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J dipotassium;tetrabromoplatinum(2-) Chemical compound [K+].[K+].[Br-].[Br-].[Br-].[Br-].[Pt+2] AXZAYXJCENRGIM-UHFFFAOYSA-J 0.000 description 1
- 125000003700 epoxy group Chemical group 0.000 description 1
- FONBHTQCMAUYEF-UHFFFAOYSA-N ethane-1,2-diamine;nitric acid Chemical compound NCCN.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O FONBHTQCMAUYEF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 1
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000030279 gene silencing Effects 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N guanidine;nitric acid Chemical compound NC(N)=N.O[N+]([O-])=O.O[N+]([O-])=O NDEMNVPZDAFUKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000008240 homogeneous mixture Substances 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000002427 irreversible effect Effects 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N lead nitrate Chemical compound [O-][N+](=O)O[Pb]O[N+]([O-])=O RLJMLMKIBZAXJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 1
- 229920001223 polyethylene glycol Polymers 0.000 description 1
- 235000010333 potassium nitrate Nutrition 0.000 description 1
- 239000004323 potassium nitrate Substances 0.000 description 1
- 229910001487 potassium perchlorate Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
- 239000003381 stabilizer Substances 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 230000035900 sweating Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
- C06B25/34—Compositions containing a nitrated organic compound the compound being a nitrated acyclic, alicyclic or heterocyclic amine
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C06—EXPLOSIVES; MATCHES
- C06B—EXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
- C06B25/00—Compositions containing a nitrated organic compound
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Air Bags (AREA)
- Processes Of Treating Macromolecular Substances (AREA)
- Medicinal Preparation (AREA)
- Dental Preparations (AREA)
- Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)
Description
Foreliggende oppfinnelse gjelder sprengstoffblandinger,
og spesielt lav-risiko-sprengstoffblandinger som er helle-st øpbare.
Utilsiktet detonering av høyenergisprengstoffer har vært ansvarlig for en rekke katastrofer, spesielt i militært bruk.
Det høye potensialet for tap av liv og ødeleggelse av utstyr
har tilskyndet de militære til å pålegge alvorlige begrensning-er på midler og innretninger for transport, håndtering og lag-ring av slike sprengstoffer.
I betraktning av disse bekymringer er det utviklet en rekke spesielle sammensetninger av disse sprengstoffene i forsøk på
å kombinere høy ytelse med lav følsomhet for slike påvirkninger som utilsiktede slag, elektrostatiske sjokk og friksjon, og eks-ponering for varme og flammer av varierende temperaturer. De sammensetninger som er utviklet til i dag varierer fra visse typer av smeltestøpte sprengstoffer til sprengstoffer som kombineres med polymere bindemidler. Uheldigvis er brukbarheten av disse blandingene begrenset av deres fysiske og kjemiske egenskaper, dvs. noen av blandingene er vanskelig å forme til visse ønskede former, mens andre har en tendens til å sprekke under lavtemperatur-betingelser, eller har dårlige strekk- eller for-lengelsesegenskaper eller høy modul. Anvendelsesområdet for slike blandinger er derfor begrenset, og få er tilfredsstillen-de for bruk i ammunisjon for generelle formål.
Det er nå oppdaget en enestående sprengstoffblanding, som kombinerer høy ytelse med lav følsomhet overfor ytre påvirkninger, og allikevel har fordelaktige mekaniske egenskaper og er i stand til å helles i former for støping. Blandingen er en kombinasjon av sprengstoffer med høy og lav initieringsfølsomhet sammen med et fluid bindemiddel som kan herdes til fast form. Bindemidlet foreligger i en relativt stor mengde sammen-lignet med lignende tidligere kjente blandinger, idet mengden er tilstrekkelig til å gjøre blandingen hellbar i uherdet tilstand. På tross av den store mengde bindemiddel har blandingen tilstrekkelig høy ytelse når den er herdet til å gjøre den sammenlignbar med andre hovedladnings-sprengstoffer som brukes i det militære. Resultatet er en sprengstoffblanding med høy ytelse og lav føl-somhet som er anvendbar som ammunisjon for generelle formål.
Ifølge foreliggende oppfinnelse kombineres et hovedspreng-stoff som er relativt ufølsomt overfor detoneringsinitiering, med et sensibiliserende sprengstoff som er relativt følsomt for detoneringsinitiering. Følsomhet for initiering kan bestemmes og uttrykkes på en rekke måter som er kjent for fagmannen.
Mest hensiktsmessig uttrykkes denne parameter i form av den mini-male mengde eller type overdrager som når den detoneres ved hjelp av for eksempel fysisk slag eller elektrisk sjokk, vil så forår-sake detonering av sprengstoffet. Det henvises til krav 1.
For hoved- og de sensibiliserende sprengstoffene her' kan følsomheten av begge for initiering uttrykkes i form av en blyazid-overdrager. Spesielt karakteriseres hovedsprengstoffet som et som ikke kan initieres med en overdrager (dvs. en initiator) som består bare av blyazid, men istedenfor kreves at det innblan-des en tilleggsbestanddel med høyere detoneringshastighet, som for eksempel tetryl (trinitrofenylmetylnitramin), i overdrageren for at initiering skal opptre. På samme måten karakteriseres det sensibiliserende sprengstoffet som kan initieres med en overdrager bestående av bare blyazid. I foretrukne utførelsesformer, når det anvendes en overdrager bestående av en kombinasjon av blyazid og tetryl i hovedsprengstoffet, kreves det minst 0,10 g tetryl i kombinasjonen., og for det sensibiliserende sprengstoffet kreves det mindre enn ca. 0,5 g blyazid.
Mens det kan utføres tester for følsomhet for initiering på en rekke forskjellige måter, omfatter en typisk fremgangsmåte bruken av en 0,4 grams prøve av sprengstoffet, som er presset ved 2070 newton pr. cm 2 i en fenghette nr. 6. Prøven initieres med blyazid eller blyazid; kombinert med tetryl om nødvendig, i en sandtestbombe inneholdende 200 g +30 mesh sand. Initiering påvises ved å måle mengden av sand som er knust til -30 mesh størrelse. Den minste mengde blyazid eller blyazid med tetryl som gir maksimal knusing av sanden (dvs. den maksimale netto-vekt av sand som er knust til -30 mesh) tas som en indeks på følsomheten av testsprengstoffet for initiering.
Hoved- og de sensibiliserende sprengstoffene kan videre karakteriseres ved slagtestverdi, idet hovedsprengstoffene har en relativt høy slagtestverdi og det sensibiliserende sprengstoffet har en relativt lav slagtestverdi.
Uttrykket "slagtestverdi" slik det brukes her, refererer til en numerisk verdi som oppnås ved standardiserte slagtester som vanlig brukes i sprengstoffindustrien. En slik test er fallhammertesten, i hvilken en standard-vekt slippes under tyng-dekraftens virkning på en prøve av sprengstoffet fra forskjellige høyder. Den laveste høyden som resulterer i detonering av prøven tas som en indeks på følsomheten. Jo høyere således verdien er, desto lavere er følsomheten. Verdien uttrykkes hensiktsmessig i forhold til en standard, som for eksempel TNT. Hovedsprengstoffet i blandingen ifølge foreliggende oppfinnelse er således karakterisert ved en slagtestverdi på ca. 110 til ca. 500 prosent, fortrinnsvis 150 til 300 prosent, i forhold til TNT, og det slensibiliserende sprengstoffet er karakterisert ved en slagtestverdi på ca. 25 til ca. 100 prosent, fortrinnsvis 30 til 6 5 prosent, i forhold til TNT.
I foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er hovedsprengstoffet videre karakterisert ved en relativ gaptestverdi på minst ca. 75 % i forhold til TNT. Gaptester er vel kjente på fagområd-et som indikasjoner på følsomheten til en prøve for initierings-ladninger, og spesielt det detoneringstrykk (av en overdrager) som er nødvendig for å initiere detonering av prøvesprengstoffet. Testene omfatter generelt detonering av en prøve av standardstør-relse med en standard fenghette og overdrager, som er skilt fra prøven med en stabel av celluloseacetatkort av standard tykkelse (for eksempel hver på 0,025 cm). Antallet kort i stabelen vari-eres inntil det største antall som tillater detonering av prøven ved initiering méd fenghetten og overdrageren er bestemt. Dette antall tas så som en indeks på detoneringsfølsomheten. Høyere verdier av indeksen indikerer høyere følsomhet. På samme måte som slagtestverdien uttrykkes betegnelsen "gaptestverdi" slik det brukes her, i forhold til TNT som en standard.
Innenfor de ovenfor definerte grupper er en rekke spesielle eksempler foretrukket. Eksempler på hovedsprengstoffer er nitroguanidin, guanidin-nitrat, ammonium-pikrat, 2,4-diamino-1,3,5-trinitrobenzen (DATB), 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzen (TATB), etylendiamin-dinitrat, kaliumperklorat, kaliumnitrat og blynitrat. Spesielt foretrukne hovedsprengstoffer er nitroguanidin, ammonium-pikrat, DATB og TATB, idet det mest foretrukne er nitroguanidin. Av de sensibiliserende sprengstoffer omfatter eksempler cyklo-1,3,5-trimetylen-2,4,6-trinitramin (RDX), cyklotetrametylentetranitramin (HMX) og 2,4,6-trinitrotoluen (TNT). Foretrukket blant disse er RDX.
De relative mengder av disse bestanddelene i blandingene
er som følger. Hovedsprengstoffene varierer fra 50 til
75, fortrinnsvis fra 55 til 65 vekt%, og de sensibiliserende sprengstoffene varierer fra 5 til 35, fortrinnsvis fra 10 til 30 vekt%, alle beregnet på totalblandingen.
Resten av blandingen er et bindemiddel eller en bindemiddel-blanding, bestående av en hvilken som helst væske som er i stand til å herde til en fast form, eventuelt inkludert andre ingredienser som er kjent for bruk sammen med bindemidler som for eksempel katalysatorer og stabilisatorer. Bindemidlet tilsettes i
en tilstrekkelig mengde til å gjøre den uherdede blandingen hellbar slik at den kan helle-støpes. Mengden av bindemiddel er således fra 10 til 40 vekt% av den totale sprengstoffblandingen, fortrinnsvis fra 15 til 25 vekt%.
Eksempler på bindemiddelmaterialer som er anvendbare i foreliggende oppfinnelse omfatter polybutadiener, både karboksy- og hydroksy-avsluttede, polyetylenglykol, polyetere, polyestere (spesielt hydroksy-avsluttede), polyfluorkarboner, epoksyder og silikongummier (spesielt todelt). Foretrukne bindemidler er de som forblir elastomere i herdet tilstand selv ved lave temperaturer som for eksempel ned til -73°C. Polybutadiener og to-delte silikongummier er derfor foretrukne.
Bindemidlene kan være herdbare ved hjelp av hvilke som helst konvensjonelle midler, omfattende varme, stråling og katalysatorer. Varmeherdbare bindemidler er foretrukne.
Som en eventuell variasjon kan metallpulvere som for eksempel aluminium, tilsettes til blandingen for å øke sprengtrykket. For å oppnå best resultater skal partikkelstørrelsen være 100 mesh eller finere, fortrinnsvis 2 til 100 Mm. Pulveret vil generelt omfatte fra 10 til 30 vekt% av blandingen.
For å bibeholde en homogen blanding av sprengstoffbestanddelene under fremstilling og støping foretrekkes det at de to bestanddelene har forskjellige partikkelstørrelser. De beste resultatene vil generelt oppnås med et forhold mellom gjennomsnittlig partikkelstørrelse på fra 5:1 til ca. 20:1, fortrinnsvis 10:1. Det foretrekkes spesielt, at det sensibiliserende sprengstoffet har en gjennomsnittlig partikkelstørrelse som varierer fra'0,5 til 50 Mm, fortrinnsvis fra 1 til 20 Mm, for å gi tilstrekkelig følsomhet til den totale blandingen for riktig detonering. Det foretrukne størrelsesområde for RDX er fra 2 til 8 Mm. Hovedsprengstoffene vil generelt ha en større partikkelstørrelse, som varierer fra ca. 20 til ca. 1000 Mm. Variasjoner i partikkelstørrelsen i de sensibiliserende sprengstoffene så vel som variasjoner i mengden av sensibiliserende sprengstoff vil påvirke den relative følsomheten til den totale blandingen. Således kan blandingen finjusteres ved å justere disse parameterne innenfor de områdene som er angitt ovenfor.
Blandingene ifølge foreliggende oppfinnelse har en energi-ytelse som er sammenlignbar med slike sprengstoffer som 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), TNT-baserte, aluminiserte sprengstoffer, blanding B (kombinasjon av TNT og cyklo-1,3,5-trimetylen-2,4,6-trinitramin (RDX)) og sprengstoff D (ammoniumpikrat). Ytelsen kan karakteriseres med slike parametere som detonasjonshastighet, detonasjonstrykk og kritisk diameter. I den foretrukne praktise-ring av oppfinnelsen velges sprengstoffbestanddelene slik at blandingen får en detonasjonshastighet på minst ca. 6,5 km/sek., mer foretrukket minst 7,0 km/sek., et detonasjonstrykk på minst ca. 175 kilobar, mer foretrukket minst ca. 200 kilobar, en kritisk diameter i begrensede tester på et maksimum på 10,2 cm, mer foretrukket et maksimum på ca. 5,08 cm, og en kritisk diameter i ubegrensede tester på et maksimum på ca. 15,2 cm, mer foretrukket et maksimum på ca. 11,4 cm.
Følgende eksempler skal bare illustrere oppfinnelsen.
EKSEMPEL 1
En sprengstoffblanding ble fremstilt fra følgende ingredienser:
Ingrediensene ble' kombinert ved). 419;°'C:„ Æørt gjjieraroorm erm ventilåpning inn i et vatarømftammer ved" COff-CT, 14 atm og herdet ved 57°C i 3-6 dager. Resultatet var en støpt blanding med hvit farve og med en densitet på 1,4 9 g/cm 3, med følgende mekaniske egenskaper:
Andre egenskaper og karakteristika ble bestemt, som følger:
A. S prengstof f~- kar ak ter is tika
1. Detonasjons"Hastighet ved stabil tilstand ble målt i
et jernrør med 12,7 cm diameter og 63,5 cm lengde, som var lukket i den ene enden, med sondehull langs dets lengde med 25,4 mm intervaller nær den lukkede enden. Sprengstoffblandingen ble støpt i røret, idet ioniseringssonder ble innstukket i hullene og forbundet med en kondensor og et 9-volts batteri. Totalt 5 sonder ble brukt. Detonasjonen ble initiert med en P-3-initiator, en Atlas Giant fenghette og en 80-g pentolittskive, med en 5,08 cm PBXN-106 pute for å hindre "overdrive". Detonasjons-hastigheten ble målt ved bruk av et Nicolet-oscilloskop, hvilket
gav et •. resultat på 7,35 mm/nsek.
2. Begrenset kritisk diameter ble bestemt på et kort-gap-apparat (uten kort), ved bruk av en J-2 fenghette, en 160-g pentolitt-overdrager, en 1,3 cm tykk vitneplate av bløtt stål, og sylindriske prøver av blandingen med et forhold mellom lengde og diameter på 4,0. Ved å bruke prøvediametere på 2,5, 2,8 og 3,0 cm, var den minste diameteren som understøttet detonasjon ved stabil tilstand 2,8 cm. 3. Ubegrenset kritisk diameter ble målt ved bruk av en Atlas-initiator og en blanding B overdrager montert på testprø-ven, som var sylindrisk med et forhold mellom lengde og diameter påi 4:,.0. Væc£ br.uk. am gr.øvediametere på 7,6, 10,2, 11,4 og 12,7 erm v.ar: detti nrainste? diiantejetefren-, sømi min<zteirs;tø,tté:t- detonasjon ved s&abil tilstand 1IL„4! emu
B. Sikkerhet s- karaktesr±st aka
1. Slagtester ble utført på to typer av apparater;., Det første var et Bureau of Mines-apparat med bruk av en 2-kgj"s vekt. 20 forsøk ble utført v.edi maksimalhøyde på 100 cm. Ingen gav noen detonasjon. Som sammenligning kan det noteres at 50 %-ildpunktet for RDX klasse 11/1 på dette apparatet er 30-33 cm.
Det andre apparatet hadde en 2,4 kg's vekt og en maksimal fallhøyde på 320 cm og alternerende overflater, en bar, sand-blåst redskaps-ståloverflate og en granatpapiroverflate. Test-ing ble utført på begge overflater, og ikke i noen tilfeller inntrådte detonasjon (20 forsøk på hver overflate). Som sammenligning kan det noteres at 50 %-ildpunktet for RDX klasse 11/1 på den første overflaten er 32 cm, og på den andre overflaten 28 cm. 2. Friksjonsfølsomhet ble testet i en glidende friksjons-test ved bruk av 4,4 5 newton ved 2,4 m/sek. Ingen detonasjon inntrådte på 20 forsøk. Som sammenligning gav tester på penta-erytritol-tetranitrat (PETN) ved bruk av samme apparat følgende verdier for det maksimale trykk som gav 20 påfølgende negative resultater for den konstaterte ambolt-hastighet: 3. Elektrostatisk følsomhet ble testet ved bruk av en gnistutladning ved 0,25 joule. Ingen initiering inntrådte på
20 på hverandre følgende forsøk.
4. Detonasjonsfølsomhet ble testet ved å plassere en
5,08 cm's terning av prøven på en blysylinder og plassere en fenghette nr. 8 på prøveoverflaten, detonere fenghetten og in-spisere sylinderen på deformering (soppformdannelse) som bevis på detonering. I hver av 5 tester laget eksplosjonskraften bare et hull på ca. 0,64 cm i terningen og svidde dens overflate. Ingen deformering av sylinderen forekom imidlertid i noen av testene.
5. Kort-gap-tester bestod av en NOL (Naval Ordnance Laboratory) standard test ved bruk av en prøvestørrelse på 14 cm's lengde og 4,76 cm's diameter, en stålvitneplate som målte 15,2 cm i kvadrat og var 0,9 5 cm tykk, to pentolittpellets med 5 cm's diameter og en J-2 fenghette, og en test i større skala ved bruk av en prøvestørrelse på 28,6 cm's lengde og 7,5 cm's diameter, en stålvitneplate som målte 20,3 cm i kvadrat og var 1,3 cm tykk, en pentolittpellet med 8,9 cm's diameter og en Atlas overdrager. I NOL-testen var kortgapet for et 50 % ild-punkt 0,76 cm. I testen i større skala var 50 %-gapet 2,4-2,5 cm. 6. Kuleinnslagstester ble utført ved bruk av prøver som var 12,7 ganger 50,8 cm innesluttet i lukkede stålhylser. De kulene som ble brukt var 50 kaliberspanserbrytende kuler. 13 tester ble kulene fyrt inn i siden av prøven. Kulene gikk gjennom prøven og ut på den bortre siden av røret i hvert tilfelle.
I tre ytterligere tester ble kulene fyrt inn i enden av prøven.
I to av disse ble kulen innfanget inne i prøven. I den tredje gikk kulen ca. 30,5, cm inn i prøven, gikk så ut gjennom røret gjennom siden. I alle seks testene ulmet prøven i 30-40 min. etter kuleinnslaget. Etterfølgende inspeksjon indikerte nærværet av en sort rest i rørene. Ingen kraftig reaksjon eller fragmen-teringsfare av noen sort opptrådte i noen av de seks testene.
7. SUSAN-tester ble utført ved bruk av et 3-inch 50 ge-vær og et standard SUSAN prosjektil-kopp- og testarrangement. Ved en treffhastighet på 333 m/sek. var energiytelsen ekvivalent
2
med 40,0 g TNT (0,17 kg/cm overtrykk).
C. Varmeegenskaper
1. Differensial-varmeanalyse ble utført ved forskjellige oppvarmningshastigheter, i en begrenset, adiabatisk omgivelse, med følgende resultater:
Testdataene indikerer at den eksotermiske starten er konse-kvent og gjentagbar ved ca. 175°C uavhengig av oppvarmningshas-tigheten. Dette er det motsatte av det ventede: Langsommere oppvarmningshastigheter ventes generelt å resultere i lavere starttemperaturer. 2. En tid-til-eksplosjons-test ble utført ved å dele det herdede sprengstoffet i sylindere med 6,35 mm's diameter, og så dele sylindrene med en mikrotom i flate skiver og innføre skiv-ene i en tom aluminium-fenghette med en plugg for å bibeholde en konstant geometri. De ladede fenghettene ble så sluppet i et forhåndsoppvarmet bad og den tiden som ble krevet for at eksplo-sjonen skulle foregå, ble målt ved progressivt lavere temperaturer inntil det ikke inntrådte noen eksplosjon (tid = uendelig). Den laveste temperatur ved hvilken det inntrådte en eksplosjon, var 175°C. 3. Vakuumstabilitet ble bestemt ved bruk av en 0,5 g's prøve ved et trykk på ca. 5 mm Hg (absolutt) og oppvarming ved 38°C i 48 timer. Gassutviklingshastigheten ved slutten av denne perioden var 0,107 ml/g.
4. Det ble utført en veksttest for å bestemme effekten
av temperatur på irreversibel vekst. Ifølge testfremgangsmåten ble prøven oppvarmet og avkjølt 30 ganger mellom -54°C og 122°C. Det ble ikke observert noen utsvetting, og volumforandringen var bare 0,02 %. 5. Langsomme avkokningstester ble utført ved bruk av eksemplarer med 12,7 cm's diameter og 50,8 cm's lengde, oppvarmet fra 38°C med en hastighet på 3,3°C/time inntil reaksjon eller det ble oppnådd en temperatur på 149°C. En typisk kurve for temperatur mot tid fremgår av fig. 3.
De temperaturer som ble målt ved tiden for reaksjonen for
3 prøver var som følger:
Ikke i noe tilfelle var det en kraftig reaksjon.
6. Raske avkokningstester ble utført ved bruk av en tre-petroleum-ild ved temperaturer som varierte fra 4 27 til 816°C, idet prøvene var støpt i rør som var forseglet med endelokk av støpejern. Tre slike tester ble utført. I hvert tilfelle svik-tet endelokkene etter ca. 3 minutter, og sprengstoffet brente kraftig i ca. 30 sekunder. Ingen kraftig reaksjon opptrådte i noen av testene. 7. For å teste tenning ble en 5,08 cm's terningprøve plassert på et lag av petroleum-dynket sagflis og sagflisen tent med en elektrisk tenner. To av disse testene ble utført. I hvert tilfelle brant terningen rolig til den var fullstendig oppbrent på ca. 200 sekunder uten eksplosjon. Testen ble så gjentatt ved å bruke fire 5,08 cm's terninger tapet sammen i en enkel rad. Denne gangen brente terningene i 214 sekunder uten å eksplodere. I alle disse testene var brenningen så mild at det var vanskelig å skille brenningen av prøven fra brenningen av den petroleum-dynkede sagflisen. 8. Varmestabilitet ble testet ved å plassere en 5,08 cm's terningprøve i en eksplosjonssikker ovn ved konstant temperatur på 75°C i 48 timer. Ingen eksplosjon, tenning eller forandring av prøvens konfigurasjon inntrådte.
EKSEMPEL 2
Ved å bruke sammensetningen og støpefremgangsmåten fra eksempel 1 ble det fremstilt en sprengstoffblanding fra følgende ingredienser:
Eksplosjons- og stabilitetsegenskaper ble bestemt ved å bruke de fremgangsmåtene som er beskrevet i eksempel 1, med følgende resultater.
A. Eksplosive karakteristika
1. Detonasjonshastighet ved stabil tilstand = 6,9 mm/sek.
2. Begrenset kritisk diameter: 3,8 cm.
B. Sikkerhetskarakteristika
1. Slag, 2 kg: > 100 cm.
2. Friksjon, glidende (4,4 5 newton, 2,4 m/sek.):
Ingen detonasjon på 20 forsøk.
Friksjon, roterende (4000 g, 2000 opm), ingen detonasjon på 10 forsøk. 3. Elektrostatisk følsomhet, 0,25 joule: ingen detonasjon på 20 forsøk. 4. Detonasjonsfølsomhet, fenghette nr. 8: ingen detonasjon på 5 forsøk.
5. NOL kortgaptester: 1,5-1,6 cm).
C. Varmeegenskaper
1. Differensial-varmeanalyse, start av eksotermisk topp: 208°C. 2. Tenning og ubegrenset brenning, enkel 5,08 cm's terning: brente 4 minutter, ingen eksplosjon,
fire 5,08 cm's terninger,brente 5 minutter,
ingen eksplosjon.
3. Varmestabilitet, 5,08 cm's terning, 48 timer, 75°C: ingen eksplosjon, tenning eller forandring av konfigurasjon .
EKSEMPEL 3
Dette eksempel illustrerer virkningen av å variere partik-kelstørrelsen og mengden av det sensibiliserende sprengstoffet på følsomheten til totalblandingen. Det sistnevnte uttrykkes her som NOL kortgaptesten som er beskrevet i eksempel 1 ovenfor, under "Sikkerhetskarakteristika", test nr. 5. Hoved- og de sensibiliserende sprengstoffene og bindemidlene er de samme som de som ble brukt i eksempel 1. Testresultatene er uttrykt nedenfor som det antall kort som ble brukt, idet hvert kort hadde en tykkelse på 0,0254 cm. Betegnelsen "minus" indikerer at det ikke inntrådte noen initiering, mens uttrykket "pluss" indikerer initiering .
Claims (7)
1. Helle-støpbar sprengstoffblanding,
karakterisert ved at den inneholder: (a) 50-75 vekt% av et partikkelformig, kraftig sprengstoff valgt blant ammoniumpikrat og nitroguanidin, som ikke er i stand til å initieres av en initiator som bare består av blyazid; (b) 5-35 vekt% av et partikkelformig, kraftig sprengstoff valgt blant cyklo-1,3,5-trimetylen-2,4,6-trinitroamin (RDX), cyklotetrametylentetranitramin (HMX) og 2,4,6-trinitrotoluen (TNT), som er i stand til å initieres av en initiator som bare består av blyazid; og (c) 10-40 vekt% av et fluid bindemiddel valgt blant hydroksy-avsluttede polybutadiener, karboksy-avsluttede polybutadiener og silikongummier som kan herdes til fast form.
2. Blanding ifølge krav 1, karakterisert ved at den inneholder 55-65% av bestanddel (a), 10-30% av bestanddel (b) og 15-25% av bestanddel (c).
3. Blanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at forholdet mellom gjennomsnittlige partikkelstørrelser for bestanddel (a) og bestanddel (b) er fra 5:1 til 20:1.
4. Blanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den gjennomsnittlige partikkelstørrelse for bestanddel (b) er 0,5-50 pm i diameter.
5. Blanding ifølge hvilket som helst av de foregående krav, karakterisert ved at den gjennomsnittlige partikkelstørrelse for bestanddel (b) er 1-20 pm i diameter.
6. Helle-støpbar sprengstoffblanding som angitt i krav 1, karakterisert ved at den inneholder: (a) 55-65 vekt% nitroguanidin; (b) 10-30 vekt% av cyklo-1,3,5-trimetylen-2,4,6-trinitramin; og (c) 15-25 vekt% av et hydroksy-avsluttet polybutadien bindemiddel .
■>
7. Fast støpe-sprengstoffblanding,
karakterisert ved at den inneholder en blanding som angitt i hvilket som helst av de foregående krav hvor bindemidlet er herdet til fast form.
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US68685284A | 1984-12-27 | 1984-12-27 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO855254L NO855254L (no) | 1986-06-30 |
| NO165185B true NO165185B (no) | 1990-10-01 |
| NO165185C NO165185C (no) | 1991-01-09 |
Family
ID=24758017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO855254A NO165185C (no) | 1984-12-27 | 1985-12-23 | Stoepbar sprengstoffblanding. |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE3545983A1 (no) |
| FR (1) | FR2575461B1 (no) |
| GB (1) | GB2170494B (no) |
| IT (1) | IT1184678B (no) |
| NO (1) | NO165185C (no) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3739191A1 (de) * | 1987-11-19 | 1989-06-01 | Diehl Gmbh & Co | Giessbarer sprengstoff mit einem kunststoffbinder fuer waffensysteme |
| FR2667142B1 (fr) * | 1990-09-20 | 1994-08-26 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Element peu vulnerable de munition explosive et procede d'amorcage d'un chargement en explosif composite peu sensible. |
| US5187319A (en) * | 1990-09-20 | 1993-02-16 | Societe Nationale Des Poudres Et Explosifs | Low vulnerability component of explosive ammunition and process for initiating a charge of low-sensitivity composite explosive |
| US5034073A (en) * | 1990-10-09 | 1991-07-23 | Aerojet General Corporation | Insensitive high explosive |
| GB9205117D0 (en) * | 1991-04-15 | 2009-12-23 | Poudres & Explosifs Ste Nale | Explosive ammunition element of low vulnerability comprising a biexplosive wave generator and process for the detonation of a comosite explosive of low sensit |
| DE10210515A1 (de) * | 2002-03-09 | 2003-09-25 | Tdw Verteidigungstech Wirksys | Kunststoffgebundener gießbarer Sprengstoff |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1302361A (no) * | 1960-05-11 | 1973-01-10 | ||
| US3097120A (en) * | 1961-08-11 | 1963-07-09 | American Cyanamid Co | Gelled ammonium nitrate explosive containing polyacrylamide and an inorganic cross-linking agent |
| US3728170A (en) * | 1962-09-06 | 1973-04-17 | Us Navy | Plastic-bonded explosive compositions and the preparation thereof |
| US3449179A (en) * | 1966-09-07 | 1969-06-10 | Asahi Chemical Ind | Flexible explosive compositions containing block copolymers |
| GB1166405A (en) * | 1967-11-27 | 1969-10-08 | Du Pont | Water-Bearing Explosives |
| DE1915456C3 (de) * | 1968-04-09 | 1975-10-09 | Sanyo Pulp K.K., Tokio | Schlammförmige, chromhaltige Lignin-Explosivstoffe |
| FR2086881A5 (no) * | 1970-04-13 | 1971-12-31 | France Etat | |
| DE2529432C2 (de) * | 1975-07-02 | 1985-10-17 | Dynamit Nobel Ag, 5210 Troisdorf | Verfahren zur Herstellung von flexiblen Sprengstoff-Formkörpern |
| US4394197A (en) * | 1981-05-19 | 1983-07-19 | The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy | Cook-off resistant booster explosive |
-
1985
- 1985-12-23 NO NO855254A patent/NO165185C/no unknown
- 1985-12-23 GB GB08531671A patent/GB2170494B/en not_active Expired
- 1985-12-23 DE DE19853545983 patent/DE3545983A1/de not_active Withdrawn
- 1985-12-24 IT IT48986/85A patent/IT1184678B/it active
- 1985-12-26 FR FR8519263A patent/FR2575461B1/fr not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2575461A1 (fr) | 1986-07-04 |
| IT8548986A0 (it) | 1985-12-24 |
| GB2170494B (en) | 1988-10-12 |
| GB2170494A (en) | 1986-08-06 |
| GB8531671D0 (en) | 1986-02-05 |
| NO165185C (no) | 1991-01-09 |
| IT1184678B (it) | 1987-10-28 |
| NO855254L (no) | 1986-06-30 |
| FR2575461B1 (fr) | 1992-10-09 |
| DE3545983A1 (de) | 1986-07-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Fedoroff | Encyclopedia of explosives and related items | |
| Suceska | Test methods for explosives | |
| US8597445B2 (en) | Bismuth oxide primer composition | |
| Lee et al. | Qualification testing of the insensitive TNT replacement explosive IMX-101 | |
| Koch | Insensitive high explosives: IV. Nitroguanidine–Initiation & detonation | |
| Singh et al. | IMX-104 characterization for DoD Qualification | |
| RU2315742C1 (ru) | Взрывчатый состав | |
| Simić et al. | Thermobaric effects of cast composite explosives of different charge masses and dimensions | |
| NO165185B (no) | Stoepbar sprengstoffblanding. | |
| Němec et al. | Fortifcation of W/O emulsions by demilitarized explosives. Part I. Use of TNT | |
| Hsu et al. | Thermal safety characterization and explosion violence of energetic materials | |
| Becuwe et al. | Use of oxynitrotriazole to prepare an insensitive high explosive | |
| Jaansalu et al. | TNT equivalency testing for energetic materials | |
| LYNCH | Development of insensitive high explosives using propellant technology | |
| Baker | Laboratory Setback Activators and Explosive Suitability for Gun Launch | |
| RU2799294C1 (ru) | Способ испытания перспективных высокоэнергетических материалов на чувствительность к механическим воздействиям | |
| Lee | Hazard assessment of explosives and propellants | |
| Cheng et al. | Stability of pyrotechnic composition in flame detonator exposed to severe thermal stimulus | |
| MCGRGOR et al. | Qualification Testing for PBXN-113 Containing Reclaimed HMX | |
| RU2235967C1 (ru) | Способ стрельбы артиллерийским снарядом, детонирующее снаряжение | |
| Swisdak Jr et al. | Hazard Class/Division 1.6: Arti⁃ cles Containing Extremely Insensitive Detonating Sub⁃ stances | |
| Hu et al. | Fast Cook-Off Analysis of the PBXN-5 Booster Explosive | |
| Provatas et al. | Ageing of DNAN Based Melt-Cast Explosives | |
| Avrami et al. | The Giant Viper Mine Clearing Line Charge: Characterization of Energetic Materials | |
| Di Stasio | Qualification testing of the insensitive TNT replacement explosive IMX-101 |