RU2522611C2 - Light sensitive explosive composition - Google Patents

Light sensitive explosive composition Download PDF

Info

Publication number
RU2522611C2
RU2522611C2 RU2012144504/05A RU2012144504A RU2522611C2 RU 2522611 C2 RU2522611 C2 RU 2522611C2 RU 2012144504/05 A RU2012144504/05 A RU 2012144504/05A RU 2012144504 A RU2012144504 A RU 2012144504A RU 2522611 C2 RU2522611 C2 RU 2522611C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
composition
perchlorate
explosive
photosensitive
light
Prior art date
Application number
RU2012144504/05A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2012144504A (en
Inventor
Сергей Иванович Герасимов
Андрей Владимирович Лень
Пётр Николаевич Калмыков
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр -Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ"
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 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом", Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский Федеральный ядерный центр -Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики"-ФГУП "РФЯЦ-ВНИИЭФ" filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом"
Priority to RU2012144504/05A priority Critical patent/RU2522611C2/en
Publication of RU2012144504A publication Critical patent/RU2012144504A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2522611C2 publication Critical patent/RU2522611C2/en

Links

Abstract

FIELD: chemistry.
SUBSTANCE: invention can be used in initiation means, as a generator of plane shock waves, as well as in devices for processing metals by explosion energy and optic systems of explosive charge initiation. A composition includes, wt %: a light-sensitive complex metal perchlorate 60-99.45, an optically transparent polymer 0.5-20 and a metal powder 0.05-20%.
EFFECT: increased sensitivity of the composition to light impulse and specific energy of explosive transformation, possibility of its application in the form of a coating on materials with a complicated shape for their processing with profiled detonation waves, formed by initiating light impulses.
1 tbl

Description

Изобретение относится к взрывчатым веществам, возбуждаемым когерентным и некогерентным импульсным световым излучением, и может быть использовано в средствах инициирования, в качестве генератора плоских ударных волн, а также в устройствах для обработки металлов энергией взрыва и оптических системах инициирования взрывчатых зарядов.The invention relates to explosives, excited by coherent and incoherent pulsed light radiation, and can be used in the means of initiation, as a generator of plane shock waves, as well as in devices for processing metals with explosive energy and optical systems for initiating explosive charges.

Перхлоратные металлокомплексы относятся к перспективному классу светочувствительных взрывчатых веществ (восьмому классу инициирующих ВВ), который составляют соли координационных комплексов металлов.Perchlorate metal complexes belong to a promising class of photosensitive explosives (the eighth class of initiating explosives), which are salts of coordination complexes of metals.

Известен инициирующий взрывчатый состав, чувствительный к лазерному излучению малой мощности, содержащий 5-гидразинотетразол ртути перхлорат (85,7-90,0 мас.%), полимер (поли-2-метил-5-винилтетразол) (9,5-10,0 мас.%) и наноалмазы (0,1-5,0 мас.%) детонационного синтеза (Патент РФ №2 309 139 «Инициирующий взрывчатый состав», MПK9 C06B 45/30, опубл. 27.10.2007, Бюл. №30). Введенные в состав ультрадисперсные частицы алмаза, в условиях взрывчатого превращения, являются температурными концентраторами (так называемыми «горячими точками», повышающими чувствительность состава к инициирующему импульсу («Физика взрыва» под ред. Л.П. Орленко. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2002. - 832 с.)). Недостатком этого инициирующего взрывчатого состава является его относительно малая удельная энергия взрывчатого превращения, что связано с введением во взрывчатый состав инертного компонента - углерода в виде наноалмазов.Known initiating explosive composition, sensitive to low-power laser radiation, containing 5-hydrazinotetrazole mercury perchlorate (85.7-90.0 wt.%), Polymer (poly-2-methyl-5-vinyltetrazole) (9.5-10, 0 wt.%) And nanodiamonds (0.1-5.0 wt.%) Detonation synthesis (RF Patent No. 2 309 139 "Initiating explosive composition", MPK 9 C06B 45/30, publ. 10.27.2007, Bull. No. thirty). The ultrafine particles of diamond introduced into the composition, under the conditions of explosive transformation, are temperature concentrators (the so-called "hot spots" that increase the sensitivity of the composition to the initiating pulse ("Explosion Physics" edited by L. P. Orlenko. - M .: FIZMATLIT, 2002 . - 832 p.)). The disadvantage of this initiating explosive composition is its relatively low specific energy of the explosive transformation, which is associated with the introduction into the explosive composition of an inert component - carbon in the form of nanodiamonds.

Известен светочувствительный инициирующий взрывчатый состав, включающий:Known photosensitive initiating explosive composition, including:

- 5-гидразинотетразол ртути перхлорат (светочувствительный комплексный перхлорат металла, 90 мас.%):- 5-hydrazinotetrazole mercury perchlorate (photosensitive complex metal perchlorate, 90 wt.%):

Figure 00000001
и
Figure 00000001
and

- поли-2-метил-5-винилтетразол (ПМВТ) [(CH2-СH)-N4CH3]n[CН3-(CН2-C)-COОН]m (оптически прозрачный полимер, 10 мас.%).- poly-2-methyl-5-vinyltetrazole (PMVT) [(CH 2 -CH) -N 4 CH 3 ] n [CH 3 - (CH 2 -C) -COOH] m (optically transparent polymer, 10 wt.% )

При стабилизации светочувствительного перхлората оптически прозрачным полимером, его чувствительность к световому излучению заметно снижается, что ограничивает эксплуатационные свойства состава. Поэтому для повышения чувствительности энергетических материалов к импульсу к нему добавляют ультрадисперсные алмазы детонационного синтеза (от 0,5 до 5 мас.%). (Монография. М.А. Илюшин, И.В. Целинский, A.M. Судариков. Разработка компонентов высокоэнергетических композиций, Ленинградский государственный университет имени А.С. Пушкина, С.-Пб., 2006, с.80-85, стр.90). Данный состав выбран в качестве прототипа.When the photosensitive perchlorate is stabilized by an optically transparent polymer, its sensitivity to light radiation decreases markedly, which limits the operational properties of the composition. Therefore, to increase the sensitivity of energetic materials to a pulse, ultrafine detonation synthesis diamonds are added to it (from 0.5 to 5 wt.%). (Monograph. M.A. Ilyushin, I.V. Tselinsky, AM Sudarikov. Development of components of high-energy compositions, Leningrad State University named after A.S. Pushkin, S.-Pb., 2006, p. 80-85, p. 90 ) This composition is selected as a prototype.

Известный состав имеет высокую чувствительность к световому импульсу, но при этом состав демонстрирует неустойчивость инициирования и высокую чувствительность к механическому воздействию, т.е. не обладает необходимой безопасностью. Внутренняя структура состава и его свойства не позволяют использовать его в виде покрытия.The known composition has a high sensitivity to light pulse, but the composition exhibits instability of initiation and high sensitivity to mechanical stress, i.e. does not have the necessary security. The internal structure of the composition and its properties do not allow its use in the form of a coating.

Изобретение направлено на решение задачи разработки светочувствительного взрывчатого состава с более высокой чувствительностью к световому импульсу, повышенной удельной энергией взрывчатого превращения, высокой адгезией с контактной поверхностью.The invention is aimed at solving the problem of developing a photosensitive explosive composition with a higher sensitivity to light pulse, increased specific energy of explosive transformation, high adhesion to the contact surface.

Технический результат заключается в создании светочувствительного взрывчатого состава, в котором обеспечено повышение чувствительности к инициирующему импульсу, в том числе, когерентным и некогерентным импульсным световым излучениям и удельной энергии взрывчатого превращения, а также в обеспечении возможности нанесения состава в виде покрытия на материалы сложной формы для обработки их профилированными детонационными волнами, формируемыми инициирующими световыми импульсами.The technical result consists in creating a photosensitive explosive composition, which provides increased sensitivity to the initiating pulse, including coherent and incoherent pulsed light radiation and the specific energy of the explosive transformation, as well as providing the possibility of applying the composition in the form of a coating on materials of complex shape for processing their profiled detonation waves formed by initiating light pulses.

Технический результат достигается за счет того, что заявляемый светочувствительный взрывчатый состав (СВС), включающий светочувствительный комплексный перхлорат металла и оптически прозрачный полимер, в отличие от прототипа дополнительно включает порошок металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:The technical result is achieved due to the fact that the inventive photosensitive explosive composition (SHS), including a photosensitive complex metal perchlorate and an optically transparent polymer, in contrast to the prototype additionally includes metal powder in the following ratio of components, wt.%:

светочувствительный комплексный перхлорат металла: 60-99,45;photosensitive complex metal perchlorate: 60-99.45;

оптически прозрачный полимер: 0,5-20;optically transparent polymer: 0.5-20;

порошок металла: 0,05-20.metal powder: 0.05-20.

Предложенный состав отличается от известных решений тем, что вместо порошка алмазов используется порошок металла в количестве 0,05-20 мас.% и для повышения безопасности другое содержание комплексного перхлората металла и полимера.The proposed composition differs from the known solutions in that instead of diamond powder, metal powder is used in an amount of 0.05-20 wt.% And to increase safety, a different content of complex metal perchlorate and polymer.

Экспериментальное исследование показало, что в отличие от прототипа в предложенных составах устраняется неустойчивость инициирования, имевшая место при возбуждении детонации при передаче инициирующего импульса через световод диаметром меньше 200 мкм. Применение указанных добавок меняет внутреннюю структуру состава. Рост объемной освещенности внутри заряда, улучшение условий создания «горячих точек» из-за большого показателя преломления с одновременным снижением чувствительности к механическому воздействию позволяет создать как новый безопасный светодетонатор, инициируемый импульсным излучателем широкого спектрального диапазона через световоды диаметром 0,1-1 мм, так и реализовать одновременное инициирование на большой площади, покрытой таким составом. Это позволило использовать состав в виде покрытия на материалы сложной формы.An experimental study showed that, in contrast to the prototype, the proposed compositions eliminate the instability of initiation that occurred when detonation was excited when an initiating pulse was transmitted through a fiber with a diameter of less than 200 μm. The use of these additives changes the internal structure of the composition. The growth of volumetric illumination inside the charge, the improvement of the conditions for creating “hot spots” due to the large refractive index while reducing the sensitivity to mechanical stress allows us to create a new safe light detonator initiated by a pulsed emitter of a wide spectral range through optical fibers with a diameter of 0.1-1 mm, and realize simultaneous initiation over a large area covered by such a composition. This allowed the use of the composition in the form of a coating on materials of complex shape.

Изобретение поясняется следующим примером приготовления 10 г твердого светочувствительного состава, содержащего в данном случае (мас.%): ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) медь (II) перхлорат [Cu(C2H6N6)2](ClO4)2 90%; оптически прозрачного полимера, полиметилметакрилата СH3-(СH2-C)n-COОСH3 5% и мелкодисперсного порошка алюминия 5%:The invention is illustrated by the following example of the preparation of 10 g of a solid photosensitive composition containing in this case (wt.%): Di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate [Cu (C 2 H 6 N 6 ) 2 ] (ClO 4 ) 2 90%; optically transparent polymer, polymethyl methacrylate CH 3 - (CH 2 -C) n -COOSH 3 5% and finely divided aluminum powder 5%:

1 этап - приготовление раствора оптически прозрачного полимераStage 1 - preparation of a solution of optically transparent polymer

В колбу, снабженную механической мешалкой, загружают органический растворитель - дихлорэтан, включают мешалку и при перемешивании присыпают порошок полиметилметакрилата, из расчета получения 3%-го раствора. После окончания дозировки полимера дают выдержку до полного его растворения. Полученный раствор сливают в стеклянную емкость и используют по мере необходимости.An organic solvent, dichloroethane, is loaded into a flask equipped with a mechanical stirrer, the stirrer is turned on, and polymethyl methacrylate powder is added to the mixture with stirring, so as to obtain a 3% solution. After completion of the dosage of the polymer, give an exposure until it is completely dissolved. The resulting solution is poured into a glass container and used as necessary.

2 этап - приготовление светочувствительного взрывчатого составаStage 2 - preparation of a photosensitive explosive composition

Для получения 10 г твердого взрывчатого состава, содержащего 5% полимера и 5% мелкодисперсных частиц алюминия, смешивают 9 г ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) медь (II) перхлората, 16,5 г раствора оптически прозрачного полимера и 0,5 г мелкодисперсного порошка алюминия марки УДКА. To obtain 10 g of a solid explosive composition containing 5% polymer and 5% fine aluminum particles, 9 g of di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate, 16.5 g are mixed a solution of an optically transparent polymer and 0.5 g of fine aluminum powder of the UDKA brand.

После испарения растворителя получается твердое покрытие массой 10 г из взрывчатого состава, содержащего 9 г взрывчатого вещества, 0,5 г полимера и 0,5 г порошка алюминия.After evaporation of the solvent, a solid coating of 10 g of weight is obtained from an explosive composition containing 9 g of explosive, 0.5 g of polymer and 0.5 g of aluminum powder.

Были испытаны составы (соотношения компонентов, мас.%, приводятся в таблице 1), приготовленные по следующей рецептуре:The compositions were tested (ratio of components, wt.%, Are given in table 1), prepared according to the following recipe:

в светочувствительный комплексный перхлорат металла: ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) меди (II) перхлорат [Cu(C2H6N6)2](ClO4)2, с добавкой оптически прозрачного полимера (полиметилметакрилат), вводили порошок металла (мелкодисперсный порошок алюминия марки УДКА).into the photosensitive complex metal perchlorate: di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate [Cu (C 2 H 6 N 6 ) 2 ] (ClO 4 ) 2 , with the addition of optical transparent polymer (polymethylmethacrylate), metal powder was introduced (fine aluminum powder of the UDKA brand).

Таблица 1Table 1 Состав и результаты испытаний СВСThe composition and test results of SHS № составаComposition number ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) меди (II) перхлорат[Cu(C2H6N6)2](ClO4)2, мас.%di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate [Cu (C 2 H 6 N 6 ) 2 ] (ClO 4 ) 2 , wt.% полиметилметакрилат CH3-(CH2-C)n-COОСН3, мас.%polymethylmethacrylate CH 3 - (CH 2 -C) n -COCH 3 , wt.% мелкодисперсный порошок алюминия, марка УДКА, мас.%fine aluminum powder, brand UDKA, wt.% инициирование световым импульсом (да/нет)light pulse initiation (yes / no) 1one 99,4599.45 0,50.5 0,050.05 даYes 22 9090 7,57.5 2,52,5 даYes 33 9090 2,52,5 7,57.5 даYes 4four 9090 55 55 даYes 55 8080 55 15fifteen даYes 66 8080 15fifteen 55 даYes 77 8080 1010 1010 даYes 88 7070 1010 20twenty даYes 99 7070 20twenty 1010 даYes 1010 7070 15fifteen 15fifteen даYes 11eleven 6060 1010 30thirty нетno 1212 6060 30thirty 1010 нетno 1313 6060 20twenty 20twenty даYes 14fourteen 5555 20twenty 2525 нетno 15fifteen 5555 2525 20twenty нетno 1616 5555 22,522.5 22,522.5 нетno

Изготовленные СВС обеспечивали одновременное повышение чувствительности к действию импульса света за счет формирования частицами порошка металла «горячих точек» в массиве СВС при облучении последнего световым импульсом, и высокую удельную энергию взрывчатого превращения при заданных соотношениях компонент.The SHS fabricated ensured a simultaneous increase in sensitivity to the action of a light pulse due to the formation of “hot spots” in the SHS array by particles of metal powder upon irradiation of the latter with a light pulse, and a high specific explosive conversion energy for given component ratios.

Испытания полученных СВС показали, что их чувствительность, например, к лазерному импульсу равна 400 Дж/м2, то есть превышает чувствительность исходного инициирующего вещества ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) меди (II) перхлората.Tests of the obtained SHS showed that their sensitivity, for example, to a laser pulse is 400 J / m 2 , i.e., exceeds the sensitivity of the initial initiating substance of di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate.

Кроме этого, испытания показали, что уменьшение содержания полимера в составе до уровня менее 0,5% приводит к значительному снижению адгезии. С течением времени происходит отслоение от материала, на который оно нанесено. При увеличении суммарного количества оптически прозрачного полимера и металлического порошка свыше 40% в составе СВС, существенно понижается чувствительность заряда к действию импульса света - вплоть до отсутствия факта инициирования.In addition, tests showed that a decrease in the polymer content in the composition to a level of less than 0.5% leads to a significant decrease in adhesion. Over time, delamination occurs from the material on which it is applied. With an increase in the total amount of optically transparent polymer and metal powder in excess of 40% in the composition of SHS, the sensitivity of the charge to the action of a light pulse substantially decreases, up to the absence of initiation.

Наряду с этим, нами определено, что оптически прозрачные полимеры и порошки металлов обладают высокой химической совместимостью со светочувствительными комплексными перхлоратами металлов. Это позволяет хранить готовые изделия, содержащие СВС на протяжении достаточно длительного срока (до одного года).Along with this, we determined that optically transparent polymers and metal powders have high chemical compatibility with photosensitive complex metal perchlorates. This allows you to store finished products containing SHS for a sufficiently long period (up to one year).

Оптимальное содержание активного компонента ди(3-гидразино-4-амино-1,2,4-триазол) меди (II) перхлората в СВС находится в пределах 99,45-60%. При значениях выше 99,45 мас.% - состав экстремально чувствителен к внешним воздействиям и чрезвычайно опасен в эксплуатации. При значениях менее 60% - чувствительность состава падает ниже границы инициирования световым импульсом.The optimal content of the active component of di (3-hydrazino-4-amino-1,2,4-triazole) copper (II) perchlorate in SHS is in the range of 99.45-60%. At values above 99.45 wt.% - the composition is extremely sensitive to external influences and extremely dangerous in operation. At values less than 60%, the sensitivity of the composition falls below the initiation threshold of the light pulse.

Оптимальное содержание инертных компонентов (полимера и металла) в инициирующем составе, имеющем высокую чувствительность к световому излучению и высокую адгезию к контактной поверхности, находится, соответственно, в диапазоне 0,55-40%.The optimal content of inert components (polymer and metal) in the initiating composition having high sensitivity to light radiation and high adhesion to the contact surface is, respectively, in the range of 0.55-40%.

В качестве светочувствительного комплексного перхлората металла в составе заявляемого светочувствительного взрывчатого состава были также использованы:As a photosensitive complex metal perchlorate in the composition of the inventive photosensitive explosive composition were also used:

перхлорат (5-цианотетразолато-N2)пентаамминкобальта(III) (вещество СР)(5-cyanotetrazolato-N 2 ) pentaammine cobalt (III) perchlorate (substance CP)

Figure 00000002
;
Figure 00000002
;

- перхлорат тетраамин-цис-бис(5-нитротетразолато-N2)кобальта(III) (вещество BNCP)- tetraamine cis bis (5-nitrotetrazolato-N 2 ) cobalt (III) perchlorate (substance BNCP)

Figure 00000003
;
Figure 00000003
;

перхлорат тетрааминбис(1-метил-5-аминотетразол-N3,N4)кобальта(III)tetraaminebis perchlorate (1-methyl-5-aminotetrazole-N 3 , N 4 ) cobalt (III)

Figure 00000004
,
Figure 00000004
,

который также обладает участком перехода горения в детонацию и может быть заместителем вещества BNCP.which also has a phase transition from combustion to detonation and may be a substituent of the substance BNCP.

Подтверждено опытным путем возникновение детонации заявляемого светочувствительного взрывчатого состава с использованием перхлората тетрааминбис(5-нитротетразолато) кобальта(III), перхлората тетрааминбис(1-метил-5-аминотетразол) кобальта(III) и перхлората тетрааминбис(5-аминотетразол)кобальта(III). Заявляемый светочувствительный состав с этими соединениями демонстрирует экстремально высокую восприимчивость к лазерному моноимпульсу (λ=1,06 мкм, τ=30 нс).The occurrence of detonation of the inventive photosensitive explosive composition using tetraaminebis (5-nitrotetrazolato) cobalt (III) perchlorate, cobalt (1-methyl-5-aminotetrazole) cobalt (III) perchlorate and tetraaminebis (5-aminotetrazole) perchlorate has been experimentally confirmed. . The inventive photosensitive composition with these compounds demonstrates an extremely high susceptibility to a single laser pulse (λ = 1.06 μm, τ = 30 ns).

Для заявляемого светочувствительного взрывчатого состава с использованием перхлората (5-гидразо-1Н-тетразол)ртути(II) пороговая энергия инициирования составляет около 5 мДж/см2, с использованием соединения серебра, являющегося первым представителем нового класса координационных соединений - комплексных перхлоридамидов и перхлората ди-(3-гидразино-4-амино-1,2,3-триазол)меди(II) она несколько выше.For claimed photosensitive explosive composition using perchlorate (5-hydrazo-1H-tetrazol) mercury (II), the threshold energy of initiation is about 5 mJ / cm 2, using a silver compound, which is the first representative of a new class of coordination compounds - complex perhloridamidov and perchlorate di - (3-hydrazino-4-amino-1,2,3-triazole) copper (II) it is slightly higher.

Исследования чувствительности к лазерному моноимпульсу проводились с использованием неодимового лазера (λ=1,06 мкм, τ=30 нс, d=0,48 мм). Образцы были запрессованы в медные капсюли диаметром 5 мм и высотой 2 мм под давлением 400 кг/см2. Критические энергии, вызывающие детонацию образцов, составили для заявляемого светочувствительного состава, включающего комплексные перхлораты меди, кадмия, никеля и кобальта соответственно 1,1·10-5 Дж, 5,03·10-4 Дж, 5,75·10-4 Дж, 1,36·10-3 Дж.Sensitivity studies to a single laser pulse were carried out using a neodymium laser (λ = 1.06 μm, τ = 30 ns, d = 0.48 mm). Samples were pressed into copper capsules with a diameter of 5 mm and a height of 2 mm under a pressure of 400 kg / cm 2 . The critical energies causing detonation of the samples amounted to 1.1 · 10 -5 J, 5.03 · 10 -4 J, 5.75 · 10 -4 J, respectively, for the inventive photosensitive composition, including complex perchlorates of copper, cadmium, nickel and cobalt 1.36 · 10 -3 J.

Взрывчатые составы готовились в виде мелкодисперсной суспензии кристаллов комплексного перхлората металла в растворе полиметилметакрилата. Для облучения использовался неодимовый лазер (λ=1,06 мкм, τ=10 нс) с энергией в импульсе до 200 мДж. Изучение влияния концентрации оптически прозрачного для излучения полимера на чувствительность состава определяли при диаметре лазерного пятна 2,8 мм. Влияние диаметра пятна облучения изучали в диапазоне 0,5-1,5 мм. При уменьшении диаметра пятна облучения энергия инициирования уменьшалась, а ее плотность немного увеличивалась. Экстраполяция этих результатов на диаметр 200 мкм, соответствующий диаметру оптического волоконного световода, дает для энергии инициирования значение, меньшее 1 мДж. Увеличение плотности энергии излучения приводило к закономерному снижению времени задержки инициирования. Минимальные времена задержки были отмечены для состава с концентрацией связки 20%.Explosive compositions were prepared in the form of a fine suspension of crystals of complex metal perchlorate in a solution of polymethyl methacrylate. For irradiation, a neodymium laser was used (λ = 1.06 μm, τ = 10 ns) with a pulse energy of up to 200 mJ. A study of the effect of the concentration of a polymer optically transparent for radiation on the sensitivity of the composition was determined with a laser spot diameter of 2.8 mm. The influence of the diameter of the irradiation spot was studied in the range of 0.5-1.5 mm. With a decrease in the diameter of the irradiation spot, the initiation energy decreased, and its density increased slightly. Extrapolating these results to a diameter of 200 μm, corresponding to the diameter of the optical fiber, gives an initiation energy of less than 1 mJ. An increase in the radiation energy density led to a regular decrease in the initiation delay time. Minimum delay times were noted for the composition with a ligament concentration of 20%.

Светочувствительные взрывчатые составы готовились в виде пластичных композиций со связующим полимером полиметилвинилтетразолом. Проводились исследования с другими прозрачными полимерными связующими, например, с искусственным воском.Photosensitive explosive compositions were prepared in the form of plastic compositions with a binder polymer polymethylvinyltetrazole. Studies were conducted with other transparent polymer binders, for example, with artificial wax.

Заявляемый светочувствительный состав исследовался как с мелкодисперсным порошком алюминия, марки УДКА, так и с порошком магния и его сплавами.The inventive photosensitive composition was studied both with fine aluminum powder, brand UDKA, and with magnesium powder and its alloys.

Полученные результаты исследования свойств и лазерного инициирования заявляемых взрывчатых составов на основе перхлората (5-гидразо-1Н-тетразол)ртути(II) подтверждают обеспечение повышения чувствительности к световому импульсу и удельной энергии взрывчатого превращения, высокой адгезии с контактной поверхностью: расчетная скорость детонации - около 6,0 км/с, температура начала интенсивного разложения - 175°C, температура вспышки - 186°C, кислородный баланс - 12,8%. Энергия инициирования состава при воздействии лазерного моноимпульса (λ=1,06 мкм, τ=30 нс, d=0,48 мм) составляет 5 мДж/см2.The results of a study of the properties and laser initiation of the inventive mercury (II) perchlorate (5-hydrazo-1H-tetrazole) mercury (II) explosive compositions confirm that the sensitivity to the light pulse and the specific energy of the explosive conversion, high adhesion to the contact surface are increased: the estimated detonation velocity is about 6.0 km / s, the temperature of the onset of intensive decomposition - 175 ° C, the flash point - 186 ° C, the oxygen balance - 12.8%. The initiation energy of the composition when exposed to a laser monopulse (λ = 1.06 μm, τ = 30 ns, d = 0.48 mm) is 5 mJ / cm 2 .

Оптимальное содержание активного компонента комплексного перхлората в СВС находится в пределах 99,45-60%. При значениях выше 99,45 мас.% - состав экстремально чувствителен к внешним воздействиям и чрезвычайно опасен в эксплуатации. При значениях менее 60% - чувствительность состава падает ниже границы инициирования световым импульсом. Оптимальное содержание инертных компонентов (полимера и металла) в инициирующем составе, имеющем высокую чувствительность к световому излучению и высокую адгезию к контактной поверхности, находится, соответственно, в диапазоне 0,55-40%.The optimal content of the active component of complex perchlorate in SHS is in the range of 99.45-60%. At values above 99.45 wt.% - the composition is extremely sensitive to external influences and extremely dangerous in operation. At values less than 60%, the sensitivity of the composition falls below the initiation threshold of the light pulse. The optimal content of inert components (polymer and metal) in the initiating composition having high sensitivity to light radiation and high adhesion to the contact surface is, respectively, in the range of 0.55-40%.

Использование заявляемого светочувствительного взрывчатого состава позволяет, по сравнению с известными инициирующими взрывчатыми веществами, наносить его на различные материалы с большой площадью поверхности, обладающие различной конфигурацией. Увеличение прозрачности взрывчатого материала за счет полимера и образование в массиве взрывчатого состава зон с благоприятными условиями инициирования состава («горячих точек») за счет металлического порошка повышает его чувствительность к световому импульсу, что позволяет генерировать детонационные волны сложного профиля, воздействуя на СВС инициирующими световыми импульсами, в соответствии с выбранным алгоритмом.The use of the inventive photosensitive explosive composition allows, in comparison with the known initiating explosives, to apply it to various materials with a large surface area, with different configurations. An increase in the transparency of the explosive material due to the polymer and the formation of zones in the array of explosive composition with favorable conditions for initiating the composition (“hot spots”) due to the metal powder increases its sensitivity to light pulses, which allows generating detonation waves of a complex profile, acting on the SHS with initiating light pulses , in accordance with the selected algorithm.

Claims (1)

Светочувствительный взрывчатый состав (СВС), включающий светочувствительный комплексный перхлорат металла и оптически прозрачный полимер, отличающийся тем, что СВС дополнительно включает порошок металла при следующем соотношении компонентов, мас.%:
светочувствительный комплексный перхлорат металла 60-99,45 оптически прозрачный полимер 0,5-20 порошок металла 0,05-20
A photosensitive explosive composition (SHS), including a photosensitive complex metal perchlorate and an optically transparent polymer, characterized in that the SHS further includes metal powder in the following ratio of components, wt.%:
photosensitive complex metal perchlorate 60-99.45 optically transparent polymer 0.5-20 metal powder 0.05-20
RU2012144504/05A 2012-10-18 2012-10-18 Light sensitive explosive composition RU2522611C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144504/05A RU2522611C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Light sensitive explosive composition

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2012144504/05A RU2522611C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Light sensitive explosive composition

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2012144504A RU2012144504A (en) 2014-04-27
RU2522611C2 true RU2522611C2 (en) 2014-07-20

Family

ID=50515189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2012144504/05A RU2522611C2 (en) 2012-10-18 2012-10-18 Light sensitive explosive composition

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2522611C2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725424C2 (en) * 2016-08-12 2020-07-02 Сиань Кристэн Материалс Текнолоджи Корпорэйшн Лимитед Use of compounds as energy materials

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3505371A (en) * 1969-01-14 1970-04-07 Daniel J Shanefield Process for producing photosensitive chemical compounds
RU2119903C1 (en) * 1997-10-29 1998-10-10 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings
UA52997C2 (en) * 2002-01-25 2006-07-17 Nat Mining Academy Of Ukraine A priming explosive
US20070017612A1 (en) * 1996-04-26 2007-01-25 Rainer Hagel Ignition mixtures
US7784403B2 (en) * 2005-07-05 2010-08-31 Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Optically doped energetic igniter charge

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3505371A (en) * 1969-01-14 1970-04-07 Daniel J Shanefield Process for producing photosensitive chemical compounds
US20070017612A1 (en) * 1996-04-26 2007-01-25 Rainer Hagel Ignition mixtures
RU2119903C1 (en) * 1997-10-29 1998-10-10 Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings
UA52997C2 (en) * 2002-01-25 2006-07-17 Nat Mining Academy Of Ukraine A priming explosive
US7784403B2 (en) * 2005-07-05 2010-08-31 Deutsch-Franzosisches Forschungsinstitut Optically doped energetic igniter charge

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
МОНОГРАФИЯ. М.А.ИЛЮШИН, И.В.ЦЕЛИНСКИЙ, Ф.М.СУДАРИКОВ РАЗРАБОТКА КОМПОНЕНТОВ ВЫСОКОЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ КОМПОЗИЦИЙ, ЛЕНИНГРАДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ А.С.ПУШКИНА, С.-ПБ., 2006, С.80-85. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2725424C2 (en) * 2016-08-12 2020-07-02 Сиань Кристэн Материалс Текнолоджи Корпорэйшн Лимитед Use of compounds as energy materials
US10913693B2 (en) 2016-08-12 2021-02-09 Xi'an Crysten Materials Technology Corporation Limited Energetic materials comprising perovskite compound ABX3
RU2752093C2 (en) * 2016-08-12 2021-07-22 Сиань Кристэн Материалс Текнолоджи Корпорэйшен Лимитед Compound having a crystal structure of the abx3 perovskite type (variants)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2012144504A (en) 2014-04-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ilyushin et al. Environmentally friendly energetic materials for initiation devices
Yen et al. Reactive metals in explosives
Aduev et al. Photosensitive material based on PETN mixtures with aluminum nanoparticles
Ilyushin et al. Energy-saturated metal complexes
RU2278099C1 (en) Explosive composition
Konovalov et al. Increasing the heating efficiency and ignition rate of certain secondary explosives with absorbing particles under continuous infrared laser radiation
CN110452077B (en) Application of silver-based cationic energy-containing metal organic framework as laser direct initiation agent formula
RU2522611C2 (en) Light sensitive explosive composition
RU2427786C1 (en) Detonator based on light-sensitive explosive
Tarzhanov et al. Laser initiation of low-density mixtures of PETN with metal additives
Kuklja et al. Achieving tunable chemical reactivity through photo-initiation of energetic materials at metal oxide surfaces
KR20010052391A (en) Method for producing pyrotechnic primer charges
RU2369589C2 (en) Pyrotechnical smoke-generating composition
RU157624U1 (en) DETONATOR CAPSULE BASED ON A SENSITIVE EXPLOSIVE SUBSTANCE
Aduev et al. Studies of the contribution of light scattering and absorption by inclusions of aluminum nanoparticlese in PETN
RU2381203C2 (en) Method for sensibilisation of emulsive explosives
RU2637016C1 (en) Method for manufacturing heat-resistant light-sensitive explosive compositions and light detonator on their basis
Assovskiy et al. Direct laser initiation of open secondary explosives
CA2893029C (en) Explosive composition for use in telescopically expanding non-lethal training ammunition
US3623395A (en) Method of preparing slurried explosives mixtures
Yuan et al. Tuning the energetic performance of CL-20 by surface modification using tannic acid and energetic coordination polymers
RU2309139C2 (en) Initiating explosive composition
Maiz et al. Detonation and combustion of new heterogeneous composite explosives containing aluminum particles
RU2119903C1 (en) Pyrotechnic composition detonating under action of shock-wave loadings
RU2471759C2 (en) Explosive composition