RU2119903C1 - Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings - Google Patents

Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings Download PDF

Info

Publication number
RU2119903C1
RU2119903C1 RU97117773A RU97117773A RU2119903C1 RU 2119903 C1 RU2119903 C1 RU 2119903C1 RU 97117773 A RU97117773 A RU 97117773A RU 97117773 A RU97117773 A RU 97117773A RU 2119903 C1 RU2119903 C1 RU 2119903C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
laser
detonation
shock
hypophosphites
Prior art date
Application number
RU97117773A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU97117773A (en
Inventor
А.Н. Головчак
А.С. Дудырев
В.Б. Осташев
Ф.А. Чумак
Original Assignee
Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Головчак Александр Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет), Головчак Александр Николаевич filed Critical Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет)
Priority to RU97117773A priority Critical patent/RU2119903C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2119903C1 publication Critical patent/RU2119903C1/en
Publication of RU97117773A publication Critical patent/RU97117773A/en

Links

Images

Landscapes

  • Air Bags (AREA)

Abstract

FIELD: blasting operations. SUBSTANCE: invention relates to pyrotechnic compositions to provide detonation with no use of explosives and using laser-emission sources. Composition of invention detonates under action of shock-wave loadings as well as from laser impulse with low energetic operation threshold showing low sensitivity to mechanical action and low critical detonation diameter to be employed in laser initiation systems and distinguished by elevated noise-immunity and safety. Main point of invention consists in that composition containing ammonium perchlorate (oxidant) and hypophosphites (fuel), namely: sodium, potassium, and ammonium hypophosphites, individually or as mixtures. Composition further contains fluoro-rubber, fluoroplastic, colloxylin, and phenol- formaldehyde resin. Composition is applicable in mining, oil- production, and other areas. EFFECT: increased safety. 2 tbl, 2 ex

Description

Изобретение относится к пиротехническим составам, детонирующим под действием ударно-волновых нагрузок, в частности лазерного импульса, предназначенным для средств взрывания без использования взрывчатых веществ (ВВ) с применением лазерных источников излучения (лазерного импульса) и может быть использовано в горнорудной, нефтедобывающей и других областях народного хозяйства. The invention relates to pyrotechnic compositions detonating under the influence of shock wave loads, in particular a laser pulse, intended for explosive means without using explosives (BB) using laser radiation sources (laser pulse) and can be used in mining, oil production and other fields National economy.

Повышение требований к устойчивости систем подрыва в условиях сильных электромагнитных полей (грозовых разрядов, блуждающих токов) [1] и обеспечение безопасности обуславливают необходимость разработки принципиально новых способов инициирования ВВ, с повышенной степенью помехозащищенности и безопасности системы в целом. Лазерное инициирование зарядов в этом смысле является наиболее перспективным, так как позволяет отказаться от весьма протяженных электрических цепей, наиболее уязвимых в традиционных схемах подрыва. Лазерные средства инициирования (ЛСИ) основаны на воздействии монохроматического излучения на взрывчатое вещество либо непосредственно, либо через световоды, что резко повышает устойчивость данных систем к наведенному электромагнитному импульсу и статическому электричеству. Использование же в качестве источников излучения лазеров с различной длиной волны излучения, различной интенсивности и длительностью импульса, а также режимов излучения (свободной генерации, модулированной добротности) позволяет в широких пределах регулировать чувствительность системы в целом. An increase in the requirements for the stability of detonation systems under conditions of strong electromagnetic fields (lightning discharges, stray currents) [1] and ensuring safety necessitate the development of fundamentally new ways of initiating explosives with an increased degree of noise immunity and safety of the system as a whole. Laser initiation of charges in this sense is the most promising, as it allows you to abandon the very long electrical circuits, the most vulnerable in traditional schemes of detonation. Laser means of initiation (LSI) are based on the effect of monochromatic radiation on an explosive either directly or through optical fibers, which sharply increases the resistance of these systems to induced electromagnetic pulses and static electricity. The use of lasers with different radiation wavelengths, different intensities and pulse durations, as well as radiation modes (free generation, modulated Q-factors) as radiation sources makes it possible to widely control the sensitivity of the system as a whole.

Известно, что наиболее чувствительными к лазерному излучению являются стандартные инициирующие взрывчатые вещества (ИВВ), критическая плотность энергии инициирования (Hкр) которых составляет ~ 5-10 мДж/см2. Однако очень высокая чувствительность ИВВ к внешним воздействиям и, в первую очередь, к механическим (трению и удару) значительно снижает безопасность и ограничивает их использование в лазерных средствах инициирования. Существенным недостатком ИВВ является также, то что их чувствительность к лазерному излучению в значительной степени зависит от давления прессования (относительной плотности), особенно в случае "коротких" лазерных импульсов (τи<300 нс).
Бризантные взрывчатые вещества (БВВ) являются более безопасными, но в то же время они значительно уступают ИВВ по чувствительности к лазерному излучению (Hкр = 15-20 Дж/см2).
It is known that the most sensitive to laser radiation are standard initiating explosives (TRS), the critical density of initiation energy (H cr ) of which is ~ 5-10 mJ / cm 2 . However, the very high sensitivity of TRS to external influences and, first of all, to mechanical (friction and impact) significantly reduces safety and limits their use in laser means of initiation. A significant disadvantage of TRS is also that their sensitivity to laser radiation depends to a large extent on the compaction pressure (relative density), especially in the case of “short” laser pulses (τ and <300 ns).
Blasting explosives (BWS) are safer, but at the same time they are significantly inferior to the IWS in sensitivity to laser radiation (H cr = 15-20 J / cm 2 ).

Значительный интерес в рассматриваемом аспекте представляют пиротехнические составы (ПС). Целесообразность и перспективность их использования обусловлена тем, что они, обладая значительно меньшей чувствительностью к механическим воздействиям, по сравнению с ИВВ, более чувствительны, чем БВВ, к лазерному излучению в режиме модулированной добротности и особенно в режиме свободной генерации. Of considerable interest in this aspect are pyrotechnic compositions (PS). The expediency and prospects of their use is due to the fact that they, having a significantly lower sensitivity to mechanical stresses, are more sensitive than IWV to laser radiation in the Q-switched mode and especially in the free-running mode, compared to the explosive explosive.

Известные пиротехнические составы под действием лазерного излучения либо воспламеняются и горят, либо не инициируются вообще (высокометаллизированные) [2] и поэтому не используются в лазерных цепях подрыва, основанных на детонационных режимах. Known pyrotechnic compositions under the action of laser radiation either ignite and burn, or are not initiated at all (highly metallized) [2] and therefore are not used in laser detonation circuits based on detonation modes.

Среди промышленных взрывчатых веществ с использованием перхлората аммония (ПХА) наиболее известными являются триамит 129 антигризутный, динамоны (пат. 17393, Польша), ионкиты, шеддиты, территы (пат. 30408, Швеция, 1909; пат. 26334, Англия, 1910; пат. 1058891, США, 1913; пат. 1061774 США, 1913; пат. 422727, Франция, 1910; пат. 317030, Германия, 1917), альматриты, бластины (Англия), каиниты (Франция), перрамоны, различные перхлоратиты [3, 4]. Широкое применение перхлоратные ВВ получили в Японии (карлиты), во Франции и Швеции (севрониты) [5, 6]. В рецептурах вышеперечисленных взрывчатых веществ помимо перхлората аммония, как одного из окислителей, присутствуют либо нитрат аммония, либо нитраты щелочных и щелочноземельных металлов, а в качестве горючих парафин, касторовое масло, древесная мука, тринитротолуол и другие нитропроизводные, либо их смеси. В состав французских севронитов вместе с перхлоратом аммония входит ТЭН, а в Швеции перхлорат аммония входит в состав нитроглицериновых ВВ. Among the industrial explosives using ammonium perchlorate (PHA), the most famous are triamite 129 anti-grit, dynamos (US Pat. 17393, Poland), ionkites, sheddites, territes (US Pat. 30408, Sweden, 1909; US Pat. 26334, England, 1910; US Pat. 1058891, USA, 1913; US Pat. 1061774, 1913; US Pat. 422727, France, 1910; US Pat. 317030, Germany, 1917), Almatites, blastins (England), Cainites (France), perramons, various perchloratites [3, 4]. Perchlorate explosives were widely used in Japan (karlites), in France and Sweden (sevronites) [5, 6]. In the formulations of the above explosives, in addition to ammonium perchlorate, as one of the oxidizing agents, either ammonium nitrate or alkali and alkaline earth metal nitrates are present, and combustible paraffin, castor oil, wood flour, trinitrotoluene and other nitro derivatives, or mixtures thereof. French sevronites together with ammonium perchlorate include TEN, and in Sweden ammonium perchlorate is a part of nitroglycerin explosives.

В качестве примера в табл. 1 приведены некоторые из названных рецептур перхлоратных ВВ. As an example, in table. 1 shows some of the above formulations of perchlorate explosives.

Прототипом предлагаемого изобретения по наибольшему количеству общих признаков и назначению выбран состав, включающий 86-92% мас. перхлората аммония и 8-14% мас. парафина [4]. The prototype of the invention for the most common signs and purpose selected composition, including 86-92% wt. ammonium perchlorate and 8-14% wt. paraffin wax [4].

Недостатками состава прототипа являются: большой критический диаметр детонации (> 15 мм) при инициировании обычными средствами подрыва (КД, ИВВ), необходимость наличия дополнительного детонатора, низкая скорость детонации (3200-3700 м/с), очень высокая чувствительность к механическим воздействиям и особенно к удару (95-100%), а также невозможность возбуждения детонационного превращения под действием лазерного импульса. Перхлораты как окислители дают большой энергетический выигрыш по сравнению с аммиачной селитрой [6] . Однако перхлорат аммония обладает достаточно высокой чувствительностью к удару - 70-80% по стандартной пробе. Наличие воды в ПХА в значительной степени снижает его чувствительность и взрываемость. Увлажненный до 10% перхлорат аммония теряет способность к взрыву. Только в сухом виде ПХА должен быть отнесен к категории ВВ [5]. Перхлорат аммония, также как и нитрат аммония, в отсутствии прочной оболочки от КД не взрывается, в открытых зарядах он детонирует от промежуточного детонатора при диаметре заряда не менее 60 мм [4, 5]. The disadvantages of the composition of the prototype are: a large critical diameter of detonation (> 15 mm) when initiated by conventional means of detonation (CD, TRS), the need for an additional detonator, low detonation speed (3200-3700 m / s), very high sensitivity to mechanical stress, and especially shock (95-100%), as well as the impossibility of initiating a detonation transformation under the influence of a laser pulse. Perchlorates as oxidizing agents give a large energy gain in comparison with ammonium nitrate [6]. However, ammonium perchlorate has a fairly high sensitivity to shock - 70-80% in a standard sample. The presence of water in PCA significantly reduces its sensitivity and explosiveness. Humidified to 10% ammonium perchlorate loses its ability to explode. Only in dry form should PCA be classified as explosives [5]. Ammonium perchlorate, like ammonium nitrate, does not explode in the absence of a strong shell from CD; in open charges, it detonates from an intermediate detonator with a charge diameter of at least 60 mm [4, 5].

По Касту, скорость детонации ПХА составляет 2500 м/с (в железной трубе диаметром 3,5 см, при плотности 1,17 г/см3 и при инициировании 110 г пикриновой кислоты). По данным Наума и Ауфшлягера скорость детонации ПХА в железной трубе диаметром 60 мм равна 3800 м/с [5]. В работе [7] отмечается, скорость детонации ПХА при относительной плотности 0,5oC0,8 находится в диапазоне 3000-4500 м/с при весьма значительных диаметрах заряда от 35 до 76 мм.According to Cast, the PCA detonation velocity is 2500 m / s (in an iron pipe with a diameter of 3.5 cm, with a density of 1.17 g / cm 3 and with the initiation of 110 g of picric acid). According to the data of Naum and Aufschlager, the velocity of PCA detonation in an iron pipe with a diameter of 60 mm is 3800 m / s [5]. It was noted in [7] that the velocity of PCA detonation at a relative density of 0.5 ° C0.8 is in the range of 3000–4500 m / s with very significant charge diameters from 35 to 76 mm.

Таким образом, резюмируя вышесказанное, можно сделать следующие выводы. Перхлорат аммония, единственный из компонентов предлагаемых составов, способен под действием мощных инициаторов к детонационному превращению, однако это возможно лишь при больших диаметрах и при наличии прочной оболочки, а скорость его детонации сравнительно невелика. Thus, summarizing the above, we can draw the following conclusions. Ammonium perchlorate, the only one of the components of the proposed compositions, is capable of detonation transformation under the influence of powerful initiators, however, this is possible only with large diameters and in the presence of a strong shell, and its detonation speed is relatively low.

Поэтому разработка пиротехнических составов (ПС), детонирующих под действием лазерного излучения и транслирующих процесс детонации при малых критических диаметрах и меньшей, по сравнению с прототипом, чувствительностью к механическим воздействиям является весьма актуальной задачей и составляет сущность данного изобретения. Therefore, the development of pyrotechnic compositions (PS), detonating under the influence of laser radiation and transmitting the detonation process at small critical diameters and less, in comparison with the prototype, sensitivity to mechanical stress is a very urgent task and is the essence of this invention.

Задача, на решение которой направлено изобретение, заключается в разработке состава детонирующего от ударно-волновых нагрузок, а также от лазерного импульса с низким энергетическим порогом срабатывания, обладающего низкой чувствительностью к механическим воздействиям и малым критическим диаметром детонации для использования в лазерных системах инициирования, отличающихся повышенной помехозащищенностью и безопасностью. The problem to which the invention is directed is to develop a composition of detonating from shock-wave loads, as well as from a laser pulse with a low energy threshold, having low sensitivity to mechanical stress and a small critical diameter of detonation for use in laser initiation systems, characterized by increased noise immunity and safety.

Сущность изобретения заключается в том, что состав, включающий окислитель перхлорат аммония и горючее, в качестве горючего содержит соли фосфорноватистой кислоты (гипофосфиты) при следующем соотношении компонентов, мас. %:
Перхлорат аммония - 30 oC 92
Соль фосфорноватистой кислоты (гипофосфит) - 8 oC 70
В качестве солей фосфорноватистой кислоты состав содержит соль щелочного металла (натрия, калия) или соль аммония в виде отдельных компонентов или их смесей. Указанные соединения не способы к детонационным превращениям даже под воздействием очень мощных начальных импульсов.
The essence of the invention lies in the fact that the composition comprising the oxidizing agent ammonium perchlorate and fuel, as fuel contains salts of hypophosphorous acid (hypophosphites) in the following ratio, wt. %:
Ammonium Perchlorate - 30 o C 92
Hypophosphorous acid salt (hypophosphite) - 8 o C 70
As salts of hypophosphorous acid, the composition contains an alkali metal salt (sodium, potassium) or an ammonium salt in the form of individual components or mixtures thereof. These compounds are not methods for detonation transformations even under the influence of very powerful initial pulses.

Согласно изобретению в пиротехнический состав входит связующее, выбранное из группы: фторкаучук (СКФ-32), фторопласт (Ф-42Л, Ф-42В), коллоксилин, фенолформальдегидные смолы (СФ-340, СФ-342, СФ-0112А) в количестве 0,2oC4% мас. Технический результат достигается путем использования в качестве горючих компонентов пиротехнических составов солей фосфорноватистой кислоты (гипофосфитов) в сочетании с перхлоратом аммония. Данный принцип компоновки рецептуры ПС позволил впервые разработать составы, обладающие повышенной чувствительностью к ударно-волновым нагрузкам и, в частности, к лазерному излучению. Составы устойчиво детонируют под воздействием лазерного излучения (λ = 1,06 мкм) наносекундной длительности в режиме модулированной добротности и миллисекундной длительности в режиме свободной генерации со скоростью 4500-6000 м/с при малых критических диаметрах детонации (до 2 мм без оболочки). Детонационный режим превращения разработанных составов под воздействием лазерных импульсов обусловлен тем, что при термическом воздействии гипофосфиты диспропорционируют с образованием химически высокоактивных продуктов - фосфинов, дифосфинов, водорода, способствующих развитию цепных процессов и приводящих, в конечном счете, к развитию детонационного превращения.According to the invention, the pyrotechnic composition includes a binder selected from the group: fluororubber (SKF-32), fluoroplastic (F-42L, F-42V), colloxylin, phenol-formaldehyde resins (SF-340, SF-342, SF-0112A) in an amount of 0 , 2 o C4% wt. The technical result is achieved by using as combustible components of the pyrotechnic compositions of salts of hypophosphorous acid (hypophosphites) in combination with ammonium perchlorate. This principle of the composition of the PS formulation allowed for the first time to develop compositions with increased sensitivity to shock-wave loads and, in particular, to laser radiation. The compositions stably detonate under the influence of laser radiation (λ = 1.06 μm) of nanosecond duration in the mode of Q-switched and millisecond duration in the mode of free generation at a speed of 4500-6000 m / s at small critical detonation diameters (up to 2 mm without shell). The detonation mode of transformation of the developed compounds under the influence of laser pulses is due to the fact that hypophosphites disproportionate with the formation of chemically highly active products - phosphines, diphosphines, hydrogen, which contribute to the development of chain processes and ultimately lead to the development of detonation transformation.

Нижний предел содержания солей фосфорноватистой кислоты - 8% мас. и верхний предел - 70% мас. определяется снижением восприимчивости ПС к лазерному импульсу (резким увеличением порога срабатывания). Введение в ПС в качестве связующего фторкаучука, фторопласта, коллоксилина или фенолформальдегидной смолы позволяет улучшить технологические свойства составов (сыпучесть, однородность, возможность объемного дозирования), а также физико-химическую стойкость и повысить гидрофобность. Нижний предел введения связующего - 0,2% мас., определяется технологическими соображениями. Верхний предел - 4% мас. , определяется снижением чувствительности ПС к лазерному излучению. The lower limit of the content of salts of hypophosphorous acid is 8% wt. and the upper limit is 70% wt. determined by the decrease in the susceptibility of the PS to the laser pulse (a sharp increase in the threshold). Introduction to PS as a binder of fluororubber, fluoroplastic, colloxylin or phenol-formaldehyde resin can improve the technological properties of the compositions (flowability, uniformity, the possibility of volumetric dosing), as well as physico-chemical resistance and increase hydrophobicity. The lower limit of the introduction of the binder is 0.2% wt., Determined by technological considerations. The upper limit is 4% wt. , is determined by the decrease in the sensitivity of PS to laser radiation.

Таким образом, введение в состав, содержащий окислитель - перхлорат аммония, в качестве горючего компонента солей фосфорноватистой кислоты позволило получить ПС, устойчиво детонирующий под действием лазерного излучения с малым критическим диаметром детонации и низкой чувствительности к механическим воздействиям. Указанный комплекс свойств позволяет использовать пиротехнические составы, предлагаемые по данному изобретению, в лазерных системах инициирования, отличающихся повышенной безопасностью и помехозащищенностью. Составы, в отличие от ИВВ, можно перевозить как в готовом виде, так и в снаряженном в изделиях, а их изготовление более безопасно. Кроме того, состав продуктов взрыва (H3PO4, HCl, N2, H2O, P2O5 и др.), некоторые из которых (H3PO4) являются высокоэффективными пламегасителями, а также максимальная температура взрыва, не превышающая 1900oC, позволяет использование данных смесей в качестве предохранительных ВВ, предназначенных к употреблению в шахтах, опасных по пыли, а при соответствующей корректировке рецептуры в предлагаемом интервале содержания горючих (с целью снижения температуры взрыва) и в шахтах, опасных по газу.Thus, the introduction of ammonium perchlorate as a combustible component of salts of hypophosphorous acid into the composition containing the oxidizing agent made it possible to obtain PS stably detonating under the action of laser radiation with a small critical diameter of detonation and low sensitivity to mechanical stresses. The specified set of properties allows the use of the pyrotechnic compositions proposed by this invention in laser initiation systems, characterized by increased safety and noise immunity. Compositions, unlike TRS, can be transported both in finished form and in equipment, and their manufacture is safer. In addition, the composition of the explosion products (H 3 PO 4 , HCl, N 2 , H 2 O, P 2 O 5 , etc.), some of which (H 3 PO 4 ) are highly effective flame arresters, as well as the maximum explosion temperature, are not exceeding 1900 o C, allows the use of these mixtures as safety explosives intended for use in mines hazardous by dust, and with appropriate adjustment of the formulation in the proposed range of fuel content (in order to reduce the temperature of the explosion) and in mines hazardous by gas.

Сочетание перхлората аммония с солями фосфорноватистой кислоты (гипофосфитами) позволяет значительно снизить пороговые характеристики лазерного инициирования смесей при одновременном снижении чувствительности разработанных композиций к механическим воздействиям. Остаточная влажность компонентов, используемых для приготовления составов, не должна быть менее 0,3-0,5%. Критический диаметр детонации смесей составляет ≈ 2 мм (без оболочки), а скорость детонации достигает 6000 м/с, т.е. на уровне тротила при аналогичной плотности. Смеси устойчиво детонируют как от традиционных источников детонационного импульса (ЭД-8), так и от лазерного импульса (λ = 1,06 мкм) при плотности энергии ≈ 1-10 Дж/см2. При испытании на копре Велера (стандартная методика при определении чувствительности к удару ИВВ) смеси ПХА с гипофосфитами не срабатывают, а при определении чувствительности к удару по ГОСТ 4545-80 получено 70-90% срабатываний (табл. 2).The combination of ammonium perchlorate with salts of hypophosphorous acid (hypophosphites) can significantly reduce the threshold characteristics of laser initiation of mixtures while reducing the sensitivity of the developed compositions to mechanical stresses. The residual moisture content of the components used for the preparation of the compositions should not be less than 0.3-0.5%. The critical diameter of the detonation of the mixtures is ≈ 2 mm (without shell), and the detonation velocity reaches 6000 m / s, i.e. at the level of TNT at a similar density. The mixtures stably detonate both from traditional detonation pulse sources (ED-8) and from a laser pulse (λ = 1.06 μm) at an energy density of ≈ 1-10 J / cm 2 . When tested on the Weler tool (standard method for determining the sensitivity to shock of explosive substances), PCA mixtures with hypophosphites do not work, and when determining the sensitivity to shock according to GOST 4545-80, 70-90% of responses were obtained (Table 2).

Таким образом, предлагаемые по данной заявке составы обладают значительно меньшей чувствительностью к механическим воздействиям по сравнению с ИВВ и более высокой чувствительностью к лазерному излучению чем БВВ, отличаясь при этом малым критическим диаметром детонации. Thus, the compositions proposed in this application have a significantly lower sensitivity to mechanical stress compared with the explosive impact and a higher sensitivity to laser radiation than the explosive explosive, differing in this small critical diameter of the detonation.

Предлагаемое изобретение поясняется следующими примерами изготовления смесей. The invention is illustrated by the following examples of the manufacture of mixtures.

Пример 1
Получение состава, содержащего (% мас.):
Перхлорат аммония (NH4ClO4) - 30
Натрий фосфорноватистокислый, 1-водный (натрий гипофосфит - NaH2PO2 • H2O) - 70
Предварительно подготовленные, по общепринятой в пиротехническом производстве технологии, компоненты (сушка, измельчение, просеивание) дозируют весовым способом и загружают в смеситель. Производят мешку в течение 10-15 мин. Готовый состав формуют методом глухого прессования в изделия.
Example 1
Obtaining a composition containing (% wt.):
Ammonium Perchlorate (NH 4 ClO 4 ) - 30
Sodium phosphate, 1-aqueous (sodium hypophosphite - NaH 2 PO 2 • H 2 O) - 70
Pre-prepared, according to the technology generally accepted in pyrotechnic production, components (drying, grinding, sieving) are metered in a weighted manner and loaded into a mixer. Produce a bag for 10-15 minutes. The finished composition is molded by a method of blind pressing into products.

Пример 2
Перхлорат аммония (NH4ClO4) - 66
Аммоний фосфорноватистокислый (аммоний фосфинат, аммоний гипофосфит - NH4H2PO2) - 32
Фторкаучук СКФ - 32 - 2.0
Все предварительные операции по изготовлению сухого состава осуществляют аналогично примеру 1. Затем в состав вводят связующее (СКФ - 32) в виде 5%-ного раствора в ацетоне и производят влажную мешку состава в течение 5-10 мин. После этого осуществляют операцию провяливания (удаление избыточного растворителя) и грануляции (протирание через сетку с размером ячейки 1,25 мм). Сетки для грануляции могут быть шелковыми или латунными. После грануляции проводят предварительную и окончательную сушку состава при температуре - 50±5oC. Далее аналогично примеру 1.
Example 2
Ammonium Perchlorate (NH 4 ClO 4 ) - 66
Ammonium phosphoric acid (ammonium phosphinate, ammonium hypophosphite - NH 4 H 2 PO 2 ) - 32
Fluororubber SKF - 32 - 2.0
All preliminary operations for the manufacture of a dry composition are carried out analogously to example 1. Then, a binder (SKF - 32) is introduced into the composition in the form of a 5% solution in acetone and a wet bag of the composition is produced for 5-10 minutes. After this, the operation is carried out by drying (removal of excess solvent) and granulation (wiping through a mesh with a mesh size of 1.25 mm). Granulation nets can be silk or brass. After granulation, a preliminary and final drying of the composition is carried out at a temperature of 50 ± 5 o C. Further, similarly to example 1.

Определение критических параметров инициирования составов лазерным излучением проводилось с использованием лазера на стекле с неодимом, работающим в режиме модулированной добротности. Длительность импульса по уровню половинной мощности составляла ≈ 30 нс, длина волны излучения 1,06 мкм, максимальная энергия в импульсе 60 мДж. Излучение лазера фокусировалось линзой на поверхности образца. Энергия, поступающая на образец, варьировалась нейтральными светофильтрами и оценивалась с помощью фотометра наносекундного ФН-М. Образцы для испытаний готовились методом глухого прессования в оболочку диаметром 6 мм. Толщина прессованных образцов составляла от 2.5 до 5 мм в зависимости от рецептуры состава, относительная плотность ≈ 0,8. The critical parameters of the initiation of compositions by laser radiation were determined using a glass laser with neodymium operating in the Q-switched mode. The pulse duration at the half power level was ≈ 30 ns, the radiation wavelength was 1.06 μm, and the maximum pulse energy was 60 mJ. The laser radiation was focused by a lens on the surface of the sample. The energy supplied to the sample was varied by neutral light filters and was estimated using a nanosecond FN-M photometer. Samples for testing were prepared by the method of blind pressing into a shell with a diameter of 6 mm. The thickness of the pressed samples ranged from 2.5 to 5 mm, depending on the formulation of the composition, relative density ≈ 0.8.

Определение скорости и критического диаметра детонации смесей, а также чувствительности к механическим воздействиям и инициирующему импульсу проводилось по стандартным методикам [6]. Расчет термодинамических параметров и равновесного состава продуктов реакции осуществлялся с использованием пакета прикладных программ "АСТРА" [8]. The speed and critical diameter of the detonation of the mixtures, as well as the sensitivity to mechanical stress and the initiating pulse, were determined by standard methods [6]. The calculation of the thermodynamic parameters and the equilibrium composition of the reaction products was carried out using the ASTRA software package [8].

Полученные результаты испытаний приведены в табл. 2. The obtained test results are given in table. 2.

Литература
1. Эпов Б.А. Основы взрывного дела. М.: Воениздат, 1974. - 222с.
Literature
1. Epov B.A. Explosive basics. M .: Military Publishing, 1974.- 222s.

2. Dudyrev A. S., Golowchak A.N., Chumak F.A. Preignition Processes in Laser Ignition of Pyrotechnics // Proceedings of Zel'dovich Memorial International Conference on Combustion. Combustion Detonation, Shock Waves. Russian Section, Moskow, 1994, v. 2, -pp. 117-119. 2. Dudyrev A. S., Golowchak A.N., Chumak F.A. Preignition Processes in Laser Ignition of Pyrotechnics // Proceedings of Zel'dovich Memorial International Conference on Combustion. Combustion Detonation, Shock Waves. Russian Section, Moskow, 1994, v. 2, -pp. 117-119.

3. Бостанжогло К. Ф. , Росси Б.Д. Аммиачно-селитренные взрывчатые вещества. М.: Оборонгиз, 1940. - 135 с. 3. Bostanzhoglo K. F., Rossi B. D. Ammonium nitrate explosives. M .: Oborongiz, 1940 .-- 135 p.

4. Блинов И. Ф. Хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества. М.: Оборонгиз, 1941. - 102с. (прототип - с. 84-85)
5. Светлов Б.Я., Яременко Н.Е. Теория и свойства промышленных взрывчатых веществ, М.: Недра, 1966. - 232с.
4. Blinov I. F. Chlorate and perchlorate explosives. M .: Oborongiz, 1941 .-- 102 p. (prototype - p. 84-85)
5. Svetlov B.Ya., Yaremenko N.E. Theory and properties of industrial explosives, M .: Nedra, 1966. - 232s.

6. Дубнов Л. В. , Бахаревич Н.С., Романов А.И. Промышленные взрывчатые вещества. М.: Недра, 1988. - 358 с. 6. Dubnov L.V., Bakharevich N.S., Romanov A.I. Industrial explosives. M .: Nedra, 1988 .-- 358 p.

7. Юхансон К., Персон П. Детонация взрывчатых веществ. М.: Мир, 1973. - 352с. 7. Johansson K., Person P. Explosive detonation. M .: Mir, 1973.- 352s.

8. Трусов Б.Г. Моделирование химических и фазовых равновесий при высоких температурах. Руководство пользователя. М.: МВТУ им. Н.Э.Баумана, 1991. - 17 с. 8. Trusov B.G. Simulation of chemical and phase equilibria at high temperatures. User guide. M .: MVTU im. N.E.Bauman, 1991 .-- 17 p.

Claims (1)

1. Пиротехнический состав, детонирующий под действием ударно-волновых нагрузок, включающий перхлорат аммония и горючее, отличающийся тем, что в качестве горючего он содержит соли фосфорноватистой кислоты при следующем соотношении компонентов, мас.%:
Перхлорат аммония - 30 - 92
Соли фосфорноватистой кислоты (гипофосфиты) - 8 - 70
2. Пиротехнический состав по п. 1, отличающийся тем, что в качестве солей фосфорноватистой кислоты он содержит соли щелочных металлов: натрия, калия или соль аммония, или их смеси
3. Пиротехнический состав по п. 1 или 2, отличающийся тем, что дополнительно содержит связующее, выбранное из группы: фторкаучук, фторопласт, коллоксилин, фенолформальдегидные смолы в количестве 0,2 - 4,0 мас.%.
1. Pyrotechnic composition, detonating under the influence of shock-wave loads, including ammonium perchlorate and fuel, characterized in that as fuel it contains salts of hypophosphorous acid in the following ratio of components, wt.%:
Ammonium Perchlorate - 30 - 92
Hypophosphorous acid salts (hypophosphites) - 8 - 70
2. The pyrotechnic composition according to claim 1, characterized in that, as salts of hypophosphorous acid, it contains alkali metal salts: sodium, potassium or ammonium salt, or mixtures thereof
3. The pyrotechnic composition according to claim 1 or 2, characterized in that it further comprises a binder selected from the group: fluororubber, fluoroplast, colloxylin, phenol-formaldehyde resins in an amount of 0.2 - 4.0 wt.%.
RU97117773A 1997-10-29 1997-10-29 Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings RU2119903C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97117773A RU2119903C1 (en) 1997-10-29 1997-10-29 Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU97117773A RU2119903C1 (en) 1997-10-29 1997-10-29 Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2119903C1 true RU2119903C1 (en) 1998-10-10
RU97117773A RU97117773A (en) 1999-03-10

Family

ID=20198430

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU97117773A RU2119903C1 (en) 1997-10-29 1997-10-29 Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2119903C1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522611C2 (en) * 2012-10-18 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Light sensitive explosive composition
RU2771043C1 (en) * 2021-04-12 2022-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining sensitivity to mechanical effects of high-energy substances
CN115092422A (en) * 2022-05-23 2022-09-23 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 Preparation method and production device of supply disc for double-layer target belt of laser micro thruster

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Блинов И.Ф. Хлоратные и перхлоратные взрывчатые вещества. -М.: Оборонгиз, 1941, с. 84 - 85. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2522611C2 (en) * 2012-10-18 2014-07-20 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" Light sensitive explosive composition
RU2771043C1 (en) * 2021-04-12 2022-04-25 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный технический университет" Method for determining sensitivity to mechanical effects of high-energy substances
CN115092422A (en) * 2022-05-23 2022-09-23 中国人民解放军战略支援部队航天工程大学 Preparation method and production device of supply disc for double-layer target belt of laser micro thruster

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ilyushin et al. Environmentally friendly energetic materials for initiation devices
Ahmad et al. Laser ignition of energetic materials
Zou et al. Explosives
US5945627A (en) Detonators comprising a high energy pyrotechnic
JP3152348B2 (en) Explosive element
EP0706505B1 (en) Gas generator autoignition with a chlorate composition
Liu Liquid explosives
Moretti et al. High‐Performing Red‐Light‐Emitting Pyrotechnic Illuminants through the Use of Perchlorate‐Free Materials
RU2278099C1 (en) Explosive composition
CN107796270A (en) A kind of delay igniter
US3437534A (en) Explosive composition containing aluminum,potassium perchlorate,and sulfur or red phosphorus
RU2119903C1 (en) Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings
Comet et al. New detonating compositions from ammonium dinitramide
US3793100A (en) Igniter composition comprising a perchlorate and potassium hexacyano cobaltate iii
US7883593B1 (en) Non-toxic pyrotechnic delay compositions
US4402705A (en) Incendiary composition containing a group IVB metallic fuel
CN108218645A (en) A kind of high precision tungsten type delay composition of delay detonating detonator and preparation method thereof
Ahmad et al. Laser‐Induced Deflagration of Unconfined HMX–The Effect of Energetic Binders
Zakusylo Investigation of the initiating ability of conically shaped charges
US2186426A (en) Electric blasting cap
RU2190585C1 (en) Explosive composition for boreholes
US3096223A (en) Slurry blasting explosives containing inorganic prechlorate or chlorate
Hussein et al. Relative explosive strength of some explosive mixtures containing urea and/or peroxides
Bezuidenhout The development of a new non-metallic explosives initiator
GB350036A (en)