RU2715195C1 - Method of producing explosive nanostructured material - Google Patents

Method of producing explosive nanostructured material Download PDF

Info

Publication number
RU2715195C1
RU2715195C1 RU2019109320A RU2019109320A RU2715195C1 RU 2715195 C1 RU2715195 C1 RU 2715195C1 RU 2019109320 A RU2019109320 A RU 2019109320A RU 2019109320 A RU2019109320 A RU 2019109320A RU 2715195 C1 RU2715195 C1 RU 2715195C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
explosive
substrate
particles
layer
explosives
Prior art date
Application number
RU2019109320A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Михаил Юрьевич Батьков
Дмитрий Владимирович Мильченко
Надежда Николаевна Титова
Сергей Анатольевич Вахмистров
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "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" (Госкорпорация "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" (Госкорпорация "Росатом")
Priority to RU2019109320A priority Critical patent/RU2715195C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2715195C1 publication Critical patent/RU2715195C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82NANOTECHNOLOGY
    • B82BNANOSTRUCTURES FORMED BY MANIPULATION OF INDIVIDUAL ATOMS, MOLECULES, OR LIMITED COLLECTIONS OF ATOMS OR MOLECULES AS DISCRETE UNITS; MANUFACTURE OR TREATMENT THEREOF
    • B82B1/00Nanostructures formed by manipulation of individual atoms or molecules, or limited collections of atoms or molecules as discrete units
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C06EXPLOSIVES; MATCHES
    • C06BEXPLOSIVES OR THERMIC COMPOSITIONS; MANUFACTURE THEREOF; USE OF SINGLE SUBSTANCES AS EXPLOSIVES
    • C06B21/00Apparatus or methods for working-up explosives, e.g. forming, cutting, drying

Abstract

FIELD: blasting operations.
SUBSTANCE: method of producing nanostructured explosive material involves placing a weight of a powdered explosive from a group of individual nitrogen-containing organic explosives having a vapoury of not less than 10-5 Pa, into a crucible with a cover having a conical inner cavity, in the center of which there is an axial through hole, subliming of a charge of explosives at temperature of 80–180 °C and vacuum and deposition of sublimated explosive on substrate at residual pressure (10-3–10-2) Pa in form of a layer of polycrystalline particles. In the direction of flow of sublimated particles of explosive substance, a screen in the form of a disk with an annular through slot is installed on the substrate. Substrate is installed on support with possibility of its rotation around central axis, and axis of rotation of substrate is installed with eccentricity (Δ). Produced layer of explosive is mechanically separated from substrate and mechanically ground to specified value of specific surface of particles of explosive to produce nanocrystalline powder material for subsequent formation of explosive charge.
EFFECT: method enables to obtain nanostructured explosive material with high detonation capacity and enables to control the process of recrystallisation of an explosive substance to obtain particles whose size is in the range of less than 1 mcm.
1 cl, 7 dwg, 1 tbl

Description

Предлагаемое изобретение относится к области изготовления взрывчатых веществ (ВВ) и взрывчатых составов (ВС) на их основе с высокой детонационной способностью.The present invention relates to the manufacture of explosives (BB) and explosive compositions (BC) based on them with high detonation ability.

Актуальность решаемой проблемы основана на необходимости изготовления наполнителя с высокой реакционной способностью для заряда с улучшенными детонационными свойствами. Экспериментально было показано, что с уменьшением размера частиц ВВ возрастает детонационная способность заряда ВВ. Однако, при попытках применения данного условия при изготовлении заряда из разрозненных частиц ВВ не приводит к возрастанию детонационной способности ВВ, т.к. реакционная способность таких частиц существенно не возрастает, а формировать заряд из таких частиц технологически проблематично.The urgency of the problem to be solved is based on the need to manufacture a filler with high reactivity for a charge with improved detonation properties. It was experimentally shown that with decreasing particle size of the explosive, the detonation ability of the explosive charge increases. However, when trying to apply this condition in the manufacture of a charge from disparate explosive particles, the detonation ability of the explosive does not increase, because the reactivity of such particles does not significantly increase, and it is technologically problematic to form a charge of such particles.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому является способ получения смесевого ВВ, включающего смешение компонентов смесевого ВВ и формирование заряда ВВ, в котором предварительно порошкообразный гексоген подвергают возгонке (сублимации) в вакууме при остаточном давлении (2-5)×10-3 Па и при температуре 140-160°С, затем полученный слой сублимированного гексогена механически отделяют от подложки и механически измельчают до частиц дисперсности 250-500 мкм и используют для приготовления заряда ВВ (патент РФ №2616729, МПК С06В 25/00, публ. 18.04.17 г.).The closest in technical essence to the claimed is a method for producing a mixed explosive, comprising mixing the components of a mixed explosive and the formation of explosive charge, in which pre-powdered hexogen is subjected to sublimation (sublimation) in vacuum at a residual pressure of (2-5) × 10 -3 Pa and a temperature of 140-160 ° C, then the obtained freeze-dried hexogen layer is mechanically separated from the substrate and mechanically crushed to dispersion particles of 250-500 μm and used to prepare explosive charge (RF patent No. 2616729, IPC С06В 25/00, publ. 18.04.17 g.).

К недостаткам прототипа относится недостаточно высокая детонационная способность ВВ и отсутствие средств для управления параметрами процесса возгонки и кристаллизации, что необходимо для получения минимально достижимого размера кристаллов ВВ и величины критического диаметра смесевого ВВ.The disadvantages of the prototype are the insufficiently high detonation ability of the explosive and the lack of means to control the parameters of the process of sublimation and crystallization, which is necessary to obtain the minimum achievable size of the crystals of the explosive and the critical diameter of the mixed explosive.

Задачей авторов предлагаемого изобретения является разработка способа изготовления наноструктурированного взрывчатого материала для получения заряда с высокой детонационной способностью, с возможностью регулирования процесса перекристаллизации ВВ до получения частиц, размер которых находится в диапазоне менее 1 мкм.The task of the authors of the invention is to develop a method of manufacturing a nanostructured explosive material to produce a charge with high detonation ability, with the ability to control the process of recrystallization of explosives to obtain particles whose size is in the range of less than 1 μm.

Технический результат, обеспечиваемый при использовании предлагаемого способа, заключается в обеспечении изготовления наноструктурированного взрывчатого вещества для получения заряда с высокой детонационной способностью, с возможностью регулирования процесса перекристаллизации ВВ до получения частиц, размер которых находится в диапазоне менее 1 мкм.The technical result provided by using the proposed method is to ensure the manufacture of a nanostructured explosive to produce a charge with high detonation ability, with the ability to control the process of recrystallization of explosives to produce particles whose size is in the range of less than 1 μm.

Указанные задача и технический результат обеспечиваются тем, что в отличие от известного в предлагаемом способе изготовления наноструктурированного взрывчатого материала, включающего предварительное взятие в тигле навески порошкообразного взрывчатого вещества из группы индивидуальных азотсодержащих органических ВВ, имеющих упругость паров не ниже 10-5 Па, возгонку навески ВВ при температурах 80-180°С вакууме и осаждение на подложку, возгонку осуществляют помещая навеску ВВ в тигель с крышкой, имеющей коническую внутреннюю полость, в центре которой выполнено осевое сквозное отверстие для фокусировки и ограничения выхода потока возгоняемых частиц ВВ, по направлению движения потока возгоняемых частиц ВВ на подложку устанавливают экран, который выполнен в виде диска с кольцевым сквозным пазом, осаждение возогнанного ВВ ведут послойно при остаточном давлении (10-3-10-2) Па на подложку, в виде слоя из поликристаллических частиц, при этом подложку устанавливают на опоре с возможностью вращения ее вокруг центральной оси, а ось вращения подложки устанавливают с эксцентриситетом (Δ) относительно оси сопла таким образом, чтобы в процессе осаждения на подложке образовался кольцевой слой, при этом меняют дискретность нарастания кольцевого слоя в заданном диапазоне значений, после чего полученный слой наноструктурированного поликристаллического ВВ механически отделяют от подложки и механически измельчают до заданной величины удельной поверхности частиц ВВ с получением нанокристаллического порошкообразного наполнителя для последующего формирования заряда ВВ.The specified task and technical result is ensured by the fact that, in contrast to the nanostructured explosive material known in the proposed method, which involves preliminarily taking in a crucible a sample of powdered explosive from a group of individual nitrogen-containing organic explosives having vapor pressure of at least 10 -5 Pa, sublimation of a sample of explosive at temperatures of 80-180 ° C, vacuum and deposition on a substrate, sublimation is carried out by placing the explosive sample in a crucible with a lid having a conical internal cavity, in total HTPE wherein an axial through hole for focusing and limiting output sublimes BB particle stream in the direction of flow of particles BB sublimes onto the substrate is set screen which is configured as a disc with an annular cross-cutting groove deposition fumed BB lead layers at a residual pressure (10 -3 -10 -2) Pa at the substrate as a layer of polycrystalline particles, the substrate is mounted on a support rotatable around its central axis and the axis of rotation of the substrate mounted with an eccentricity m (Δ) relative to the axis of the nozzle in such a way that an annular layer is formed on the substrate during the deposition process, the discreteness of growth of the annular layer in a given range of values is changed, after which the obtained nanostructured polycrystalline explosive layer is mechanically separated from the substrate and mechanically crushed to a predetermined specific value the surface of the explosive particles to obtain a nanocrystalline powder filler for the subsequent formation of the explosive charge.

Предлагаемый способ изготовления наноструктурированного взрывчатого материала поясняется следующим образом.The proposed method of manufacturing a nanostructured explosive material is illustrated as follows.

На фиг. 1 представлена схема реализации предлагаемого способа, где 1 - подложка, 2 - экран для ограничения поступления потока частиц на подложку, 3 - крышка с соплом для фокусировки потока частиц, 4 - тигель с ВВ, 5 - навеска ВВ.In FIG. 1 shows a diagram of the implementation of the proposed method, where 1 is a substrate, 2 is a screen to limit the flow of particles to the substrate, 3 is a lid with a nozzle for focusing the particle flow, 4 is a crucible with explosives, 5 is a sample of explosives.

ВВ (поз. 5 фиг 1) возгоняется в вакууме при остаточном давлении (10-3-10-2) Па путем его нагрева в тигле (поз. 4 фиг. 1) до температуры сублимации. С помощью крышки тигля, имеющей коническую внутреннюю полость и осевое отверстие (сопло), сублимированное ВВ фокусируется и поступает к подложке (поз. 1 фиг. 1), вращающейся вокруг оси. Сопло ограничивает выход паров из тигля. Ось вращения подложки установлена с эксцентриситетом (Δ фиг. 1) относительно оси сопла так, что в процессе конденсации на подложке формируется кольцевой слой.EXPLOSIVES (pos. 5 of Fig. 1) is sublimated in vacuum at a residual pressure of (10 -3 -10 -2 ) Pa by heating it in a crucible (pos. 4 of Fig. 1) to a sublimation temperature. Using the crucible lid having a conical internal cavity and an axial hole (nozzle), the freeze-dried explosive focuses and enters the substrate (pos. 1 of Fig. 1) rotating around an axis. The nozzle limits the vapor output from the crucible. The axis of rotation of the substrate is set with an eccentricity (Δ of FIG. 1) relative to the axis of the nozzle so that an annular layer forms on the substrate during condensation.

ВВ осаждается на подложку дискретно, лишь во время ее прохождения над испарителем. Для предотвращения оседания паров ВВ на подложку вне зоны расположения сопла используется экран (поз. 2 фиг. 1) в виде сплошного цилиндрического диска с пазом, через который происходит осаждение сублимированного ВВ на подложку.Explosive precipitates on the substrate discretely, only during its passage over the evaporator. To prevent the deposition of explosive vapor on the substrate outside the nozzle location zone, a screen (pos. 2 of Fig. 1) is used in the form of a continuous cylindrical disk with a groove through which sublimated explosives are deposited on the substrate.

Количество ВВ, осаждаемого на подложку за один ее оборот (то есть дискретность нарастания слоя, а, соответственно, размер кристалла в получаемом слое и детонационную способность ВВ), наиболее эффективно можно регулировать:The number of explosives deposited on the substrate in one revolution (i.e., the discreteness of the layer growth, and, accordingly, the crystal size in the resulting layer and the detonation ability of the explosive), can be most effectively controlled:

Figure 00000001
скоростью вращения подложки, изменяя время нахождения подложки над соплом: увеличение скорости вращения подложки, при прочих равных условиях, уменьшает количество ВВ конденсирующего за один обороти способствует уменьшению размера кристаллов в осажденном слое ВВ, что приводит к повышению детонационной способности ВВ;
Figure 00000001
substrate rotation speed, changing the residence time of the substrate above the nozzle: an increase in the substrate rotation speed, ceteris paribus, reduces the number of explosive condensing per revolution helps to reduce the crystal size in the deposited explosive layer, which increases the detonation ability of the explosive;

Figure 00000001
диаметром сопла, то есть изменяя количество паров ВВ, поступающих к подложке в единицу времени: увеличение диаметра сопла (испарителя), при прочих равных условиях, увеличивает количество ВВ конденсирующего за один оборот и способствует укрупнению кристаллов, в том числе за счет перегрева подложки при выделении теплоты кристаллизации, в осажденном слое ВВ, что приводит к снижению детонационной способности ВВ.
Figure 00000001
the nozzle diameter, that is, by changing the number of explosive vapor entering the substrate per unit time: an increase in the diameter of the nozzle (evaporator), all other things being equal, increases the number of explosive condensing in one revolution and contributes to the enlargement of crystals, including due to overheating of the substrate during precipitation heat of crystallization in the deposited layer of explosives, which leads to a decrease in the detonation ability of explosives.

Экспериментально было подтверждено, что при использовании предлагаемого способ обеспечивается более высокий результат по сравнению с прототипом, заключающийся в обеспечении изготовления наноструктурированного взрывчатого материала для получения заряда с высокой детонационной способностью, с возможностью регулирования процесса перекристаллизации ВВ до получения частиц, размер которых находится в диапазоне менее 1 мкм.It was experimentally confirmed that when using the proposed method provides a higher result compared with the prototype, which consists in providing the manufacture of nanostructured explosive material to produce a charge with high detonation ability, with the ability to control the process of recrystallization of explosives to obtain particles whose size is in the range of less than 1 microns.

На фиг. 2-7 представлены фотографии микроструктуры при варьировании различных режимов перекристаллизации слоя возогнанного ВВ, которые поясняются следующими примерами.In FIG. Figures 2–7 show photographs of the microstructure by varying various modes of recrystallization of a layer of sublimated explosive, which are illustrated by the following examples.

Пример 1. В лабораторных условиях на установке для сублимирования ВВ (на базе вакуумного поста ВУП-4) было проведено исследование влияния дискретности осаждения паров на кристаллическую структуру и детонационную способность ВВ.Example 1. Under laboratory conditions, the installation for the sublimation of explosives (based on the VUP-4 vacuum post) was used to study the effect of the discreteness of vapor deposition on the crystal structure and detonation ability of explosives.

Сублимированное ВВ тэн осаждали на вращающуюся подложку. Для сублимации использовали испаритель диаметром 20 мм, крышку с соплом не использовали.Sublimated explosive ten was deposited on a rotating substrate. For sublimation, an evaporator with a diameter of 20 mm was used; a cap with a nozzle was not used.

В первом случае, испаритель и подложка были установлены соосно, экран не использовали, то есть сублимированное ВВ непрерывным образом осаждали на подложку. Это привело к формированию поликристаллического слоя тэна с кристаллами, размер которых, хотя бы по одному из направлений,составлял более 10 мкм (фиг. 2). Критическая толщина детонации такого поликристаллического слоя тэна, определенная в опытах, составила 0,20 мм.In the first case, the evaporator and the substrate were installed coaxially, the screen was not used, that is, the freeze-dried explosive was continuously deposited on the substrate. This led to the formation of a polycrystalline PETN layer with crystals, the size of which, in at least one of the directions, was more than 10 μm (Fig. 2). The critical detonation thickness of such a polycrystalline PETN layer, determined in experiments, was 0.20 mm.

Во втором случае, процесс конденсации осуществляли дискретно: подложка и испаритель были установлены с эксцентриситетом 30 мм; использовали экран, позволяющий формировать на подложке кольцевой слой шириной 3 мм. В этом случае размер кристаллов тэна в поликристаллическом слое по любому из выбранных направлений не превышал 10 мкм (фиг. 3), а критическая толщина детонации такого слоя составила 0,15 мм.In the second case, the condensation process was carried out discretely: the substrate and the evaporator were installed with an eccentricity of 30 mm; We used a screen that allowed us to form an annular layer 3 mm wide on the substrate. In this case, the size of the PETN crystals in the polycrystalline layer in any of the selected directions did not exceed 10 μm (Fig. 3), and the critical detonation thickness of such a layer was 0.15 mm.

Пример 2. В лабораторных условиях на установке для сублимирования ВВ (на базе вакуумного поста ВУП-4) было проведено исследование влияния диаметра сопла испарителя на кристаллическую структуру и детонационной способности ВВ.Example 2. Under laboratory conditions, the installation for the sublimation of explosives (based on the VUP-4 vacuum post) was used to study the effect of the diameter of the evaporator nozzle on the crystal structure and detonation ability of explosives.

Пары ВВ тэн осаждали на подложку через экран по схеме, показанной на фиг. 1.Pairs of explosive materials of ten were deposited on the substrate through the screen according to the scheme shown in FIG. 1.

В первом случае, диаметр испарителя составлял 25 мм. Размер индивидуальных кристаллов тэна в поликристаллическом слое, в этом случае, составлял от одного до десяти микрометров (фиг. 3), а критическая толщина детонации такого слоя составляла 0,15 мм.In the first case, the diameter of the evaporator was 25 mm. The size of the individual PETN crystals in the polycrystalline layer, in this case, ranged from one to ten micrometers (Fig. 3), and the critical detonation thickness of such a layer was 0.15 mm.

Во втором случае диаметр испарителя составлял 5 мм. В этом случае, поликристаллический слой перекристаллизованного тэна состоял из кристаллов с размерами менее одного микрометра (фиг. 4) и имел критическую толщину детонации 0,10 мм.In the second case, the diameter of the evaporator was 5 mm. In this case, the polycrystalline layer of the recrystallized PETN consisted of crystals with sizes less than one micrometer (Fig. 4) and had a critical detonation thickness of 0.10 mm.

Пример 3. В лабораторных условиях на установке для сублимирования ВВ (ВУ-700TDE) было проведено исследование влияния дискретности нарастания слоя на кристаллическую структуру ВВ и детонационную способность ВС на его основе.Example 3. In laboratory conditions, the installation for the sublimation of explosives (VU-700TDE) was a study of the effect of the discreteness of layer growth on the crystal structure of explosives and the detonation ability of aircraft based on it.

Сублимированный гексоген осаждали на подложку, вращающуюся со скоростью 30 об/мин.Sublimated hexogen was deposited on a substrate rotating at a speed of 30 rpm.

В первом случае ВВ гексоген возгоняли через крышку испарителя, имеющего прямоугольное отверстие размером 8 мм × 75 мм и непрерывным образом осаждали на подложку. В этом случае размер кристаллов в поликристаллическом слое гексогена составлял от 40 мкм до 100 мкм (фиг. 5). Критическое сечение в канале с поворотами для заряда ВВ, изготовленного на основе такого поликристаллического гексогена и содержащего кроме наполнителя около 10 процентов связующего, составляло 3,0 мм × 1,0 мм.In the first case, explosive RDX was sublimated through the lid of an evaporator having a rectangular opening of 8 mm × 75 mm in size and continuously deposited on a substrate. In this case, the crystal size in the polycrystalline layer of hexogen ranged from 40 μm to 100 μm (Fig. 5). The critical cross section in the channel with turns for the explosive charge, made on the basis of such polycrystalline hexogen and containing, in addition to the filler, about 10 percent of the binder, was 3.0 mm × 1.0 mm.

Во втором случае процесс перекристаллизации осуществляли дискретно: гексоген возгоняли через сопло диаметром 4,2 мм и осаждали через экран на подложку в виде кольца шириной 20 мм. В этом случае поликристаллический слой перекристаллизованного гексогена состоял из пластинчатых кристаллов толщиной около 10 мкм с сильно развитой поверхностью за счет большого числа ступеней роста (фиг. 6). Критическое сечение в канале с поворотами для заряда ВВ, изготовленного на основе такого поликристаллического гексогена и содержащего кроме наполнителя около 10 процентов связующего, составляло 1,5 мм × 1,2 мм.In the second case, the recrystallization process was carried out discretely: hexogen was sublimated through a nozzle with a diameter of 4.2 mm and deposited through a screen onto a substrate in the form of a ring 20 mm wide. In this case, the polycrystalline layer of recrystallized RDX consisted of lamellar crystals with a thickness of about 10 μm with a highly developed surface due to the large number of growth steps (Fig. 6). The critical cross section in the channel with turns for the explosive charge, made on the basis of such polycrystalline RDX and containing, in addition to the filler, about 10 percent of the binder, was 1.5 mm × 1.2 mm.

Пример 4. В лабораторных условиях на установке для сублимирования ВВ (ВУ-700TDE) было проведено исследование влияния скорости вращения подложки на кристаллическую структуру ВВ и детонационную способность ВС на его основе.Example 4. In laboratory conditions, the installation for the sublimation of explosives (VU-700TDE) was a study of the effect of substrate rotation speed on the crystal structure of explosives and the detonation ability of explosives based on it.

ВВ гексоген перекристаллизовали предлагаемым способом, показанным на фиг. 1.BB hexogen was recrystallized by the proposed method, shown in FIG. 1.

В первом случае подложка вращалась со скоростью 30 об/мин. В этом случае поликристаллический слой перекристаллизованного гексогена состоял из пластинчатых кристаллов толщиной менее 10 мкм с сильно развитой поверхностью за счет большого числа ступеней роста (фиг. 6). Критическое сечение в канале с поворотами для заряда ВВ, изготовленного на основе такого гексогена и содержащего кроме наполнителя около 10 процентов связующего, в заряде шириной 1,5 мм составило 1,2 мм.In the first case, the substrate rotated at a speed of 30 rpm. In this case, the polycrystalline layer of recrystallized RDX consisted of plate crystals with a thickness of less than 10 μm with a highly developed surface due to the large number of growth steps (Fig. 6). The critical section in the channel with turns for the explosive charge, made on the basis of such RDX and containing, in addition to the filler, about 10 percent of the binder, in the charge 1.5 mm wide was 1.2 mm.

Во втором случае подложка вращалась со скоростью 400 об/мин. В этом случае, поликристаллический слой перекристаллизованного гексогена характеризовался кристаллами, размерами которых хоть в одном направлении был менее 1 мкм (фиг. 7). Критическое сечение в канале с поворотами для заряда ВВ, изготовленного на основе такого гексогена и содержащего кроме наполнителя около 10 процентов связующего, в заряде шириной 1,5 мм составило 0,5 мм.In the second case, the substrate rotated at a speed of 400 rpm. In this case, the polycrystalline layer of recrystallized RDX was characterized by crystals whose dimensions in at least one direction were less than 1 μm (Fig. 7). The critical cross section in the channel with turns for the explosive charge made on the basis of such RDX and containing, in addition to the filler, about 10 percent of the binder, in the charge 1.5 mm wide was 0.5 mm.

Результаты испытаний по примерам 1-4 сведены в таблицу 1. Как это показали примеры, реализация предлагаемого способа изготовления наноструктурированного взрывчатого материала показала достижение более высокого по сравнению с прототипом, результата, а именно - получение ВВ для изготовления заряда с высокой детонационной способностью.The test results of examples 1-4 are summarized in table 1. As the examples showed, the implementation of the proposed method for the manufacture of nanostructured explosive material showed the achievement of a higher result than the prototype, namely, the production of explosives for the manufacture of a charge with high detonation ability.

Figure 00000002
Figure 00000002

Claims (1)

Способ изготовления наноструктурированного взрывчатого материала, включающий предварительное взятие в тигле навески порошкообразного взрывчатого вещества (ВВ) из группы индивидуальных азотсодержащих органических ВВ, имеющих упругость паров не ниже 10-5 Па, возгонку навески ВВ при температуре 80-180°С и вакууме и осаждение на подложку, отличающийся тем, что возгонку осуществляют помещая навеску ВВ в тигель с крышкой, имеющей коническую внутреннюю полость, в центре которой выполнено осевое сквозное отверстие для фокусировки и ограничения выхода потока возгоняемых частиц ВВ, по направлению движения потока возгоняемых частиц ВВ на подложку устанавливают экран, который выполнен в виде диска с кольцевым сквозным пазом, осаждение возогнанного сублимированного ВВ ведут послойно при остаточном давлении (10-3-10-2) Па на подложку в виде слоя из поликристаллических частиц, при этом подложку устанавливают на опоре с возможностью вращения ее вокруг центральной оси, а ось вращения подложки устанавливают с эксцентриситетом (Δ) относительно оси сопла таким образом, чтобы в процессе осаждения на подложке образовался кольцевой слой, при этом меняют дискретность нарастания кольцевого слоя в заданном диапазоне значений, после чего полученный слой поликристаллического ВВ механически отделяют от подложки и механически измельчают до заданной величины удельной поверхности частиц ВВ с получением нанокристаллического порошкообразного наполнителя для последующего формирования заряда ВВ.A method of manufacturing a nanostructured explosive material, comprising preliminarily taking in a crucible a sample of powdered explosive (BB) from a group of individual nitrogen-containing organic explosives having vapor pressure of at least 10 -5 Pa, sublimation of the explosive sample at a temperature of 80-180 ° C and vacuum and deposition on a substrate, characterized in that the sublimation is carried out by placing the explosive sample in a crucible with a lid having a conical internal cavity, in the center of which an axial through hole is made for focusing and limiting Exit flow sublimes explosive particles in the direction of flow of particles BB sublimes onto the substrate is set screen which is configured as a disc with an annular cross-cutting groove, fumed sublimated deposition BB lead layers at a residual pressure (10 -3 -10 -2) Pa at the substrate in the form of a layer of polycrystalline particles, while the substrate is mounted on a support with the possibility of rotation around the central axis, and the axis of rotation of the substrate is set with an eccentricity (Δ) relative to the axis of the nozzle so that in the process Denia on a substrate formed annular layer, the change discrete rise annular layer in a predetermined range of values, and the resulting layer of polycrystalline BB mechanically separated from the substrate and mechanically pulverized to a predetermined value of the specific surface explosives particles to produce a nanocrystalline powder filler for the subsequent formation of the explosive charge.
RU2019109320A 2019-03-29 2019-03-29 Method of producing explosive nanostructured material RU2715195C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109320A RU2715195C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Method of producing explosive nanostructured material

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019109320A RU2715195C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Method of producing explosive nanostructured material

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2715195C1 true RU2715195C1 (en) 2020-02-25

Family

ID=69631006

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019109320A RU2715195C1 (en) 2019-03-29 2019-03-29 Method of producing explosive nanostructured material

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2715195C1 (en)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003212684A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Asahi Kasei Corp Method of manufacturing powdery explosive composition and apparatus for manufacturing the same
RU2343138C1 (en) * 2007-03-14 2009-01-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" Method of obtaining of nanodisperse of octogene powder or hexogene and installation for its realisation
WO2008082724A3 (en) * 2006-09-08 2009-05-22 Raytheon Co Improved explosive materials by stabilization in nanotubes
RU2582705C1 (en) * 2015-01-16 2016-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of producing thin-layer explosive charges
RU2616729C1 (en) * 2016-01-28 2017-04-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Production method of the mixed gelatine explosive
US10358392B1 (en) * 2017-08-18 2019-07-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for making a powdered amorphous explosive

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003212684A (en) * 2002-01-24 2003-07-30 Asahi Kasei Corp Method of manufacturing powdery explosive composition and apparatus for manufacturing the same
WO2008082724A3 (en) * 2006-09-08 2009-05-22 Raytheon Co Improved explosive materials by stabilization in nanotubes
RU2343138C1 (en) * 2007-03-14 2009-01-10 Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Красноармейский Научно-Исследовательский Институт Механизации" Method of obtaining of nanodisperse of octogene powder or hexogene and installation for its realisation
RU2582705C1 (en) * 2015-01-16 2016-04-27 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" - Госкорпорация "Росатом" Method of producing thin-layer explosive charges
RU2616729C1 (en) * 2016-01-28 2017-04-18 Российская Федерация, от имени которой выступает Государственная корпорация по атомной энергии "Росатом" (Госкорпорация "Росатом") Production method of the mixed gelatine explosive
US10358392B1 (en) * 2017-08-18 2019-07-23 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Process for making a powdered amorphous explosive

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BING HUANGABC et al. Construction and Properties of Structure- and Size-controlled Micro/nano-Energetic Materials, Defence Technology, June 2013, Volume 9, Issue 2, Pages 59-79. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Qiu et al. RDX-based nanocomposite microparticles for significantly reduced shock sensitivity
Yang et al. Fabrication of RDX, HMX and CL-20 based microcapsules via in situ polymerization of melamine–formaldehyde resins with reduced sensitivity
CN109704896A (en) One kind is based on poly-dopamine interface regulation ammonal modified aluminium powder and preparation method
Nandi et al. Surface coating of cyclotetramethylenetetranitramine (HMX) crystals with the insensitive high explosive 1, 3, 5-triamino-2, 4, 6-trinitrobenzene (TATB)
An et al. Preparation and Properties of 2, 6‐Diamino‐3, 5‐dinitropyrazine‐1‐oxide based Nanocomposites
RU2715195C1 (en) Method of producing explosive nanostructured material
Gao et al. Preparation and characterization of nano-1, 1-diamino-2, 2-dinitroethene (FOX-7) explosive
Li et al. Nanostructured energetic composites of CL‐20 and binders synthesized by sol gel methods
US10125058B1 (en) Encapsulated, particulate energetic composition and the making of same
van der Heijden et al. Energetic materials: crystallization, characterization and insensitive plastic bonded explosives
US20120247358A1 (en) Liners for warheads and warheads having improved liners
Jia et al. Fabrication and characterization of PMMA/HMX-based microcapsules via in situ polymerization
Li et al. Study on preparation of insensitive and spherical high bulk density nitroguanidine with controllable particle size
Li et al. A Low‐Sensitivity Nanocomposite of CL‐20 and TATB
EA018086B1 (en) Nanocrystaline spherical ceramic oxides, process for the synthesis and use thereof
Comet et al. Energetic nanoparticles and nanomaterials for future defense applications
Li et al. Microchannel-confined crystallization: shape-controlled continuous preparation of a high-quality CL-20/HMX cocrystal
US9850180B1 (en) Method for manufacture of amorphous energetics
Zhang et al. Analysis of the thermal behaviour of CL-20, potassium perchlorate, lithium perchlorate and their Admixtures by DSC and TG
Norouzi et al. Taguchi Optimization of Solvent‐Antisolvent Crystallization to Prepare Ammonium Perchlorate Particles
RU2616729C1 (en) Production method of the mixed gelatine explosive
CN108976176A (en) 3,3 '-diamino -4, the thinning method of 4 '-azoxy furazan explosive crystals
Zhang et al. Effects on the surface structure of organic energetic materials using spin coating
CN111482613B (en) High-physical-activity aluminum-silicon spherical alloy powder and preparation method and application thereof
US20160097620A1 (en) Device and Method for Controlled Fragmentation by Means of Temperature-Activatable Notch Charges