Наименование магистерской программы

Химия и физика процессов превращения энергонасыщенных материалов

Лекции дисциплины (модуля)

«Энергонасыщенные материалы»

Тема 1. Введение

Взрывчатые вещества (ВВ или ЭНМ) находят широкое применение в военной области и народном хозяйстве. Без ЭНМ невозможно представить ни одной отрасли народного хозяйства. Добыча полезных ископаемых, строительство каналов, дамб, туннелей, промысловая охота, борьба с метеорологическими явлениями и природными катастрофами, обработка металлов, штамповка взрывом, покорение космоса, праздничные фейерверки и многое другое делается с помощью ВВ. Мало того, что ЭНМ экономичнее других видов энергии, позволяют высвободить массу рабочих рук и механизмов, сократить время выполнения работ, но они в ряде случаев являются единственным средством, открывающим возможность выполнения уникальных работ (синтез алмазов, сварка листов металлов взрывом, сейсморазведка и т.п.). О масштабах и эффективности применения ЭНМ в народном хозяйстве говорят цифры. Примерно 90% всего объема руд цветных и черных металлов в нашей стране добывается взрывным способом.

В условиях перевода промышленности страны на рыночную экономику одним из важных вопросов является перевод горных предприятий на применение более дешёвых промышленных взрывчатых веществ (ПВВ), изготавливаемых непосредственно вблизи мест их применения на стационарных пунктах или в специальных транспортных смесительно-зарядных машинах (ТСЗМ). Указанная тенденция имеет место и в практике деятельности зарубежных стран.

Анализ зарубежных и отечественных материалов показывает, что одним из главных направлений работ при создании новых и модернизации существующих систем оружия за рубежом (США, Европа, Индия и др.) и у нас в РФ является перевод боеприпасов в разряд малоуязвимых боеприпасов (МУБ).

Малоуязвимые боеприпасы - это боеприпасы пониженного риска, которые сохраняют высокую эффективность, но при этом безопасны в обращении и устойчивы к внешним воздействиям: прострелу пулей и осколкам, медленному и быстрому нагреву, ударно-волновым нагрузкам. Показано, что уязвимость зависит от физико-механических характеристик заряда, которые определяются дисперсностью и качеством кристаллов ВВ, природой полимера, оптимальным составом связующего, соотношением полимер-пластификатор, технологией приготовления составов и формирования разрывного заряда и т.д. Так, для снижения доли инертных компонентов применяют активные связующие - низкомолекулярные полимеры, растворенные в жидком ВВ. С целью повышения эффективности боеприпаса совершенствуют конструкции их.

Критериями оценки новых ЭНМ является эффективность, безопасность, стоимость новой конструкции и возможность ее использования в системе вооружения. Синтез и поиск высокоэнергетических ЭНМ со скоростью детонации ~ 10000 м/с, имеет общий недостаток – ЭНМ высокочувствительные (например, динитродиазенофуроксан С₄N₈О₈, гексанитрогексаазаизовюрцитан С₆Н₆ N₁₂О₁₂ или CL-20, октанитрокубан С₈ N₈О₁₆, по чувствительности их можно отнести к инициирующим ВВ). По оценкам ученых это направление синтеза и поиска не может дать ВВ со скоростью детонации выше 10500 м/с.

В связи с проблемой повышения безопасности обращено внимание на класс высоководородных ЭНМ, типа ТАТБ, характеризуемый высокой стойкостью (физической и химической) и малой чувствительностью. Аналогичное по свойствам ЭНМ - FOX-7 (1,1 - диамино-2,2-динитроэтилен С₂Н₄ N₄О₄). Эти ЭНМ умеренной мощности (скорость детонации ~ 9000 м/с и плотность 1,8-1,9 г/см³), и приемлемым комплексом эксплуатационных характеристик (чувствительности, термостабильности, прессуемости и т.д.).