Влияние добавок и примесей. Флегматизация и сенсибилизация

Оно имеет наиболее практическое значение для изменения чувствительности ВВ при механических и ударно-волновых воздействиях, а также для предотвращения перехода горения во взрыв или детонацию. Говоря о влиянии добавок, примесей на чувствительность заряда ВВ необходимо учитывать, как химические, так и физические факторы, к числу которых можно отнести:

1. твердость и динамическую сжимаемость

2. теплофизические и адгезионные свойства, поверхностную активность, способность растворять ВВ и продукты медленного распада ВВ, способность ингибировать горение, пластичность

3. наличие у добавок взрывчатых свойств

4. химическая активность добавки на ранних стадиях возбуждения взрыва.

Примеси могут быть химически инертными и вступающими во взаимодействие с ВМ.

Влияние добавок определяется в основном соотношением твердости добавки и ВВ, а также способностью добавок образовывать на поверхности зерен ВВ пластичные пленки. Инертные примеси с высокой твердостью и главное более высокой чем у ВВ температурой плавления на своих острых краях создают очаги разогрева.

Значительную роль играет также соотношение сжимаемости добавки и ВВ. Менее прочный (или твердый) и более сжимаемый компонент, образованной смеси, претерпевает max деформации и разогрев, в то время как более твердый компонент испытывает меньше деформации по сравнению с чистым зарядом без «мягких» добавок. Если «мягкая» добавка не реакционноспособна, то при этом уменьшается вероятность образования и зажигания горячих точек в твердом основном взрывчатом компоненте. Наоборот, примеси с более высокой, чем у ВВ твердостью приводят к деформации, перемещению и локализации нагрева ВВ и, тем самым, к росту чувствительности. Такие примеси повышают чувствительность ВВ, их называют сенсибилизаторами (песок, стекло и др.). Такими веществами часто являются примеси, которые попадают или остаются в веществе на стадиях его синтеза.

Мягкие и легкоплавкие вещества наоборот снижают чувствительность, их называют флегматизаторами (парафин, масла и др.). В качестве флегматизаторов применяют различные парафины, воскоподобные вещества, каучуки, низкомолекулярные полимеры, т.е. вещества обволакивающие зерна ВВ тонкой пленкой. Флегматизирующая способность добавок при прочих равных условиях растет, с ростом их теплопроводности, теплоемкости, с уменьшением температуры плавления.

Далее следует иметь в виду, что в некоторых случаях добавки низкопрочных веществ могут наоборот повысить чувствительность ВВ к механическому воздействию. Такой эффект наблюдается, если внешняя нагрузка не достаточна для возникновения неупругой деформации заряда без добавок, а введение пластичной добавки разупрочняет заряд настолько, что он при прежних нагрузках начинает интенсивно деформироваться в окрестности пор или полостей. Но все-таки вещества мягкие - флегматизаторы, жесткие – сенсибилизаторы.

Существуют и химические флегматизаторы, реагирующие с продуктами распада и препятствующие распространению процесса.

Примеси вступающие во взаимодействие с образованием большого количества тепла могут повышать чувствительность. Особенно эффективны порошки некоторых прочных и тугоплавких металлов и соединений, которые при сгорании выделяют еще и много тепла (Zr, Hf, антимоний – трехсернистая сурьма и др.). Добавки органических веществ к кислородосодержащим солям, в частности, к хлоратам и перхлоратам значительно повышают их чувствительность к механическим воздействиям, т.к. в окрестности горячих точек добавки активно реагируют с окислителем.

Лекция № 3.

Характер поведения ЭМ при длительном тепловом воздействии. Тепловой взрыв. Вспышка, механизм её возникновения