2. Условия, определяющие возможность химического взрыва.
Возможность химического взрыва определяется четырьмя условиями: экзотермичностью химической реакции, наличием газов или паров в продуктах реакции, большой скоростью химической реакции и способностью ее к самораспространению.
а) Экзотермичность реакции. Для совершения при взрыве механической работы необходимо затратить эквивалентное количество энергии. При взрыве источником энергии является теплота химической реакции. Если для химического превращения вещества требуется приток энергии извне (эндотермическая реакция), то такое превращение не может сопровождаться взрывом. Взрывчатыми могут быть только такие вещества, при химическом превращении которых выделяется теплота.
б) Наличие газообразных веществ в продуктах химического превращения. Как во всякой тепловой машине, при взрыве для превращения теплоты химической реакции в механическую работу необходимо рабочее тело – газы или пары; при отсутствии газов или паров такое превращение невозможно, а следовательно, невозможно и явление взрыва.
в) Большая скорость химической реакции. Это условие, очевидно, связано с первыми двумя: экзотермичность реакции должна обеспечить быстрый подъем температуры, а наличие в продуктах реакции газов или паров требует завершения реакции раньше, чем последние начнут расширяться и разбрасывать непрореагировавшие частицы вещества.
г) Способность реакции к самораспространению. Взрывчатое превращение обычно возникает на ограниченном участке вещества под влиянием внешнего импульса; оно возможно в том случае, если начавшаяся химическая реакция распространяется по веществу самопроизвольно. Это условие связано в известной мере с первыми тремя.
Тема 3. Энергонасыщенные системы как источник энергии и их классификация.
2. Классификация эм
Всю совокупность различных энергетических материалов (ЭМ) классифицируют по назначению, агрегатному и фазовому состоянию, технологии изготовления самих материалов и зарядов, а также другим специфическим признакам (рис. 1.1).
Рис.1.1. Классификация энергетических материалов
Назначение – один из важнейших классификационных признаков, поскольку он определяет принцип использования химической энергии, основные требования к ЭМ в соответствии с их назначением.
Из возможных агрегатных состояний ЭМ как источники энергии двигателей, средств метания, энергомассовых и других установок предпочтение отдают жидкому и твердому состоянию, отличающемуся высокой объемной концентрацией энергии по сравнению с газами. Смесевые системы (многофазные) могут быть гомогенными и гетерогенными. В рамках изучаемой дисциплины анализируются различные классы ЭМ, находящиеся в условиях применения в жидком и твердом состояниях, называемых энергетическими конденсированными системами (ЭКС).
В соответствии с назначением принято выделять следующие основные классы ЭКС:
взрывчатые вещества (ВВ); пиротехнические составы (ПС), пороха ствольных систем (ПСС);топлива реактивные (ТР);топлива специального назначения (ТСН).
Взрывчатые вещества – класс ЭМ, основное назначение которых – возбуждение взрывчатых превращений в других ЭМ, совершение работы разрушения, дробления, метания, формирования воздушных ударных волн, перевода ядерных зарядов в надкритическое состояние, совершение других видов работ и решения других задач военного и народнохозяйственного значения. Основной режим взрывчатых превращений ВВ – детонация. Возможен и другой предельный – горение и промежуточные режимы.