ФАКТОРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ВВ, ПОРОХОВ К ВОЗДЕЙСТВИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ, ТЕПЛОВЫХ И ВЗРЫВНЫХ ИМПУЛЬСОВ

Пороха и ВВ обладают избирательной чувствительностью к воздействию различных видов начальных импульсов. В этом находит свое отражение влияние и физико-химического состояния ВВ.

Зависимость чувствительности, прежде всего, от химической природы вещества. Эта зависимость обусловливается различием состава молекул ВВ и компонентов порохов (РТТ), характером и энергией связей между атомами и молекулами компонентов, их взаимным расположением и влиянием друг на друга, а также суммой химикокинетических и термохимических параметров, которые характеризуют индивидуальные свойства вещества. Так, например, нитроэфиры спиртов и углеводов (нитраты), как правило, обладают большей чувствительностью к тепловым импульсам и удару, чем нитросоединения углеводородного бензольного ряда; ароматические нитроамины занимают промежуточное положение между ними. Для данного класса В В чувствительность к внешним воздействиям зависит от числа и характера заместителей в молекулах производных веществ данного ряда органических соединений. Например, по данным Ф.А. Баума, с увеличением числа групп СН3 и ОН в молекуле нитросоединений чувствительность их последовательно возрастает (при одинаковом числе нитрогрупп N0,), а с увеличением числа NH2-rpynn — падает.

Чувствительность ВВ в определенной степени зависит от теплоты их образования и теплоты взрывчатого превращения. Чем больше отрицательная энтальпия образования В В или компонентов порохов (РТТ), тем ниже чувствительность. Иллюстрацией этому может служить сравнение чувствительности инициирующих и бризантных В В. Большинство инициирующих В В являются эндотермическими соединениями, имеют положительную энтальпию образования и отличаются чрезвычайно высокой чувствительностью ко всем видам начальных импульсов. Бризантные ВВ, как правило, — экзотермические соединения. Они обладают сравнительно невысокой чувствительностью. Пороха и баллиститные РТТ — тоже экзотермические соединения, но с меньшими значениями энтальпии образования. Их чувствительность средняя между инициирующими и бризантными ВВ.

Зависимость чувствительности от теплоты взрывчатого превращения прямая. Так, низкокалорийные пороха и РТТ одного вида менее чувствительны к внешнему воздействию, чем высококалорийные, что подтверждается опытом. Однако связь между чувствительностью и химической природой ВВ не имеет общего характера и оказывается однозначной лишь при постоянстве физических внутренних и внешних факторов.

Химическая природа является лишь одним, хотя и важнейшим фактором, определяющим чувствительность веществ к внешним воздействиям. Чувствительность веществ одной химической природы зависит от различных физических факторов. Важными из них являются: начальная температура, теплоемкость и теплопроводность, летучесть вещества, агрегатное состояние, физическая структура, форма и размеры кристаллов, плотность, природа примесей. Влияние всех этих факторов на чувствительность различно и зависит от вида начального импульса.

Влияние температуры. С повышением начальной температуры чувствительность ВВ ко всем видам начального импульса увеличивается. Это объясняется тем, что при большей температуре вещества уменьшается количество энергии, которую необходимо ему передать для возбуждения взрывчатого превращения.

Теплоемкость и теплопроводность. Эти теплофизические характеристики влияют, главным образом, на чувствительность ВВ ктеп-ловым импульсам и практически не влияют на чувствительность к механическому воздействию. Чем меньше теплоемкость и ниже теплопроводность веществ, тем выше их чувствительность к тепловому импульсу. Это объясняется тем, что низкая теплопроводность затрудняет отток тепла, переданного поверхности от источника импульса, в глубь вещества, а низкая теплоемкость обеспечивает быстрый подъем температуры в «горячих точках».

Летучесть ВВ и компонентов пороков. Она имеет существенное значение при инициировании взрывчатого превращения при тепловых воздействиях. Чем выше летучесть, тем выше его чувствительность. При этом главную роль играет температура воспламенения паров веществ.

Зависимость чувствительности ВВ и пороков от агрегатного состояния имеет общий карактер. При переходе вещества из твердого состояния в жидкое чувствительность его, как правило, растет. Это связано с более интенсивным тепловым движением молекул вещества, обусловливающим меньшие затраты энергии на возбуждение процесса взрывчатого превращения.

Примеси и добавки. Примеси влияют на чувствительность ВВ и по-рохов к механическим импульсам. Примеси с высокой температурой плавления, твердость которых больше твердости В В (песок, стекло, металлические порошки, окислы некоторых металлов), повышают чувствительность. Причиной повышения чувствительности в этих случаях является разогрев в результате трения частичек твердых примесей друг о друга.

Наряду с твердостью, существенную роль играет также температура плавления примеси. Примесь повышает чувствительность, если температура ее плавления выше максимальной температуры в прогретом слое, т.е. не ниже 400—500°С. Легкоплавкие примеси, покрывая металлы и частички ВВ тонкой пленкой, препятствуют теплопередаче и снижают тем самым чувствительность (парафин, вазелин, камфара и др.). Вещества, которые повышают чувствительность, называются сенсибилизаторами, а вещества, снижающие ее, — флегма-тизаторами.

Физическая структура и плотность. При повышении плотности вещества, при снижении гетерогенности структуры чувствительность, как правило, снижается. Например, СРТТ, полученные по литьевой технологии, менее чувствительны, чем СРТТ, полученные по прессовой технологии. Вероятными причинами этого могут быть следующие:

  • • при увеличении плотности и переходе к гомогенной структуре уменьшается возможность относительного перемещения слоев ВВ, кристаллов В В или окислителя и, следовательно, возникновения местных разогревов, приводящих к воспламенению и взрыву;
  • • с увеличением плотности уменьшается количество и величина воздушных включений, что снижает возможность разогрева за счет адиабатического сжатия этих пузырьков;
  • • уменьшение количества и размеров пор затрудняет проникновение горячих продуктов горения между частицами В В и снижает вероятность перехода горения во взрыв.

Используя зависимость чувствительности В В от различных факторов, можно целенаправленно изменять ее при практической необходимости в широких пределах.

 
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ     След >