ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, Основные типы взрывчатых веществ и их классификация - Использование взрывчатых веществ

Основные типы взрывчатых веществ и их классификация

Взрывчатые вещества весьма разнообразны по своему химическому составу, физическим свойствам и агрегатному состоянию. Известно много ВВ, представляющих собой твердые, жидкие и газообразные вещества. В принципе взрывчатым веществом может быть любая смесь горючего с окислителем. Самое древнее ВВ - дымный порох, который представляет собой смесь двух горючих (уголь и сера) с окислителем (калиевая селитра). Другой вид подобных смесей - оксиликвиты - представляют собой смесь тонкодисперсного горючего (мох, опилки и т. д.) с жидким кислородом.

Необходимым условием получения ВВ из горючего и окислителя является их тщательное перемешивание. Однако как бы тщательно не были перемешаны составные части смеси, невозможно добиться такой равномерности состава, при которой с каждой молекулой горючего соседствовала бы молекула окислителя. Поэтому в механических смесях скорость химической реакции при взрывном превращении никогда не достигает максимального значения. Такого недостатка не имеют взрывчатые химические соединения, в молекулу которых входят атомы горючего (углерода, водорода) и атомы окислителя (кислорода).

К взрывчатым химическим соединениям, молекулы которых содержат атомы горючих элементов и кислорода, относятся сложные азотнокислые эфиры многоатомных спиртов, так называемые нитроэфиры, и нитросоединения ароматических углеводородов.

Взрывчатые вещества по своим свойствам делятся на Инициирующие , Бризантны е иМетательные . В некоторых случаях говорят соответственно о первичных, вторичных ВВ и порохах.

Характерной особенностью инициирующих ВВ (ИВВ) является их способность детонировать под влиянием простого внешнего импульса (луча огня, удара, трения и т. д.), тогда как для детонации бризантных ВВ (БВВ) требуется предварительный взрыв инициирующего ВВ. Деление ВВ на инициирующие и бризантные до некоторой степени условно. Так, для ряда ИВВ можно создать такие условия, при которых горение не переходит в детонацию, т. е. ИВВ ведут себя как бризантные ВВ. И наоборот, некоторые бризантные ВВ в особых условиях воспламенения через сравнительно короткое время детонируют, т. е. ведут себя как инициирующие ВВ. Как в первом, так и во втором случаях требуются особые условия.

Способность ИВВ детонировать от простого импульса требует чрезвычайно осторожного обращения с ними и, что особенно важно, при работе с ними не пользоваться большими количествами единовременно.

Пороха, благодаря особенностям своей структуры, а именно

Однородности и монолитности пороховых элементов, обеспечивают устойчивое и равномерное горение. Даже при давлениях от 4000 до 5000 атмосфер пороха устойчиво горят не детонируя. Однако при достаточном начальном импульсе можно вызвать также и детонацию порохов. Таким образом, хотя три группы ВВ и выполняют различные функции, однако органического различия между ними нет.

Ниже приведены общие характеристики некоторых представителей ИВВ, БВВ и порохов, наиболее широко используемых в военных и промышленных целях.

Инициирующие взрывчатые вещества

Гремучая ртуть Hg(OCN)2 - кристаллическое вещество белого или серого цвета с плотностью 4,307 г/см3 . Заряд гремучей ртути в прессованном виде (давление прессования 300 кг/см2 ) имеет плотность, равную 3,3 г/см3 . При действии луча огня гремучая ртуть воспламеняется, но горение быстро переходит в детонацию. При увеличении давления прессования условия перехода горения гремучей ртути в детонацию ухудшаются. Запрессованная под давлением более 800 кг/см2 в корпусе гильзы капсуля-детонатора №8 гремучая ртуть сгорает без детонации (явление перепрессовки гремучей ртути). Увлажнение ее резко снижает чувствительность к внешним воздействиям. В присутствии влаги гремучая ртуть взаимодействует с металлическим алюминием, поэтому ее не прессуют в алюминиевую оболочку.

Гремучая ртуть достаточно чувствительна к лучу огня. Применяется для снаряжения капсулей-детонаторов и в ударных составах для снаряжения капсулей-воспламенителей.

Азид свинца Pb(N3 )2 - кристаллическое вещество белого цвета с плотностью 4,71 г/см3 . Плотность прессованного заряда азида свинца 3,9 г/см3 .

Азид свинца под влиянием внешнего воздействия детонирует без предварительного горения. Благодаря этой особенности азид свинца в отличие от гремучей ртути не перепрессовывается и при увлажнении практически не теряет чувствительности к внешним воздействиям. Взаимодействует с металлической медью, образуя особо чувствительный к механическим воздействиям азид меди. Процесс образования азида меди ускоряется в присутствии влаги и углекислоты воздуха.

С металлическим алюминием азид свинца не реагирует.

Азид свинца применяется для снаряжения капсулей-детонаторов, однако вследствие относительно малой чувствительности азида свинца к лучу огня при снаряжении капсулей-детонаторов поверх слоя азида свинца всегда присутствует небольшой слой более чувствительного к лучу огня тринитрорезорцината свинца (тенереса).

Тенерес (ТНРС, тринитрорезорцинат свинца, стифнат свинца) C6 H(NO2 )3 O2 Pb - кристаллическое вещество желтого цвета с плотностью 3,1 г/см3 . Хотя ТНРС и относят к разряду инициирующих ВВ, однако переход горения в детонацию в его зарядах происходит только при насыщенной плотности, причем и в этом случае предварительно сгорает сравнительно большая для инициирующих ВВ масса вещества (0,5 г в корпусе гильзы капсуля-детонатора №8).

ТНРС весьма чувствителен к лучу огня и поэтому применяется в капсулях_детонаторах, снаряженных азидом свинца, чтобы облегчить воспламенение последнего. Применяется в ударных составах для снаряжения капсулей-воспламенителей.

Бризантные взрывчатые вещества

Тротил (ТНТ, тол, тринитротолуол) C6 H3 (NO2 )3 СН3 - кристаллический продукт бледно-желтого цвета с плотностью 1,66 г/см3 , температурой плавления 80,8 °С. Насыпная плотность тротила примерно 0,9 г/см3 , плотность литых зарядов примерно 1,56 г/см3 .

Тротил представляет собой пластичное вещество, легко поддающееся прессованию (в заводских условиях получают заряды плотностью 1,60 г/см3 ). Тротил малочувствителен к механическим воздействиям. Заряды тротила в литом виде не детонируют от капсуля_детонатора №8. Промышленностью выпускается как кристаллический, так и чешуированный тротил.

Тротил является одним из основных бризантных ВВ и применяется для снаряжения различных боеприпасов как в чистом виде (прессованием, заливкой, шнекованием), так и в смесях с аммиачной селитрой и другими веществами.

Тетрил (тринитрофенилметилнитрамин) С6 H2 (NO2 )3 NCH3 NO2 - кристаллическое вещество желтого цвета с плотностью 1,72 г/см3 . Температура затвердевания тетрила 128,7 О С. Тетрил достаточно пластичен, поэтому прессованием удается получить изделие с плотностью до 1,67 г/см3 . Скорость детонации тетрила выше, чем скорость детонации тротила. Тетрил заметно более чувствителен к внешним воздействиям, чем тротил. Применяется для снаряжения капсулей_детонаторов в качестве вторичного заряда, а также в виде прессованных шашек в качестве промежуточного детонатора для усиления действия капсуля_детонатора.

Гексоген (циклотриметилентринитроамин) C3 H6 N6 O6 - белое кристаллическое вещество с плотностью 1,8 г/см3 . При температуре

203,5 О С плавится с разложением. Гексоген относится к группе мощных бризантных ВВ. Скорость детонации гексогена лежит выше скорости детонации тротила и тетрила. Гексоген чувствителен к внешним воздействиям, поэтому для снаряжения боеприпасов применяется не в чистом виде, а с добавлением различных флегматизаторов. Гексоген применяется в смесях с другими, менее чувствительными бризантными ВВ, а также как вторичный заряд для снаряжения капсулей_дето-наторов.

ТЭН (пентаэритриттетранитрат) C(CH2 ONO2 )4 - белое кристаллическое вещество с плотностью 1,77 г/см3 и температурой плавления 141 О С. Прессуется ТЭН трудно (расслаивается при высоких давлениях прессования). Относится, как и гексоген, к мощным бризантным ВВ. ТЭН более чувствителен, чем гексоген, к внешним воздействиям.

В герметичной оболочке горение ТЭН сравнительно легко переходит в детонацию. Применяется для изготовления детонирующих шнуров и снаряжения капсулей-детонаторов в качестве вторичного заряда, в флегматизированном виде - для снаряжения мелкокалиберных зарядов.

Метательные взрывчатые вещества (пороха)

Характерное отличие порохов от ВВ заключается в том, что горение не переходит в процесс детонации даже при больших плотностях заряжания. Однородная структура и высокая плотность пороховых зерен обеспечивают их устойчивое и равномерное горение.

Черный порох (дымный порох) представляет собой смесь 75 % селитры, 10 % серы и 15 % угля. Однородная масса черного пороха имеет плотность 1,5-1,6 г/см3 , а для прессованных образцов до 1,7-1,9 г/см3 . Дымный порох легко воспламеняется от луча огня и чувствителен к механическим воздействиям. Применяется для изготовления огнепроводного шнура, а также в качестве воспламенительных зарядов при воспламенении бездымного пороха.

Бездымный порох (коллоидный) представляет собой сложную смесь, основными компонентами которой являются пироксилин (коллоксилин) и нитроглицерин.

Существует много различных рецептур бездымных порохов, которые влияют как на внешний вид пороха, так и на его баллистические качества (скорость горения и ее зависимость от давления, мощность, температура и т. д.). Например, пироксилиновые пороха имеют в своем составе до 98 % пироксилина, а баллиститные (нитроглицериновые) наряду с пироксилином содержат также в виде нелетучего растворителя нитроглицерин в количестве от 25 до 45 %.

Все бездымные пороха относятся к категории ВВ, стойкость которых обязательно проверяется в течение хранения их на складах. Это определяется тем, что в состав порохов входят пироксилин и нитроглицерин, т. е. вещества, имеющие в составе молекул эфирную группу.

Похожие статьи




ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ТЕОРИИ ВЗРЫВЧАТЫХ ВЕЩЕСТВ, Основные типы взрывчатых веществ и их классификация - Использование взрывчатых веществ

Предыдущая | Следующая