книги / Химия и технология баллиститных порохов, твердых ракетных и специальных топлив. Т. 1 Химия

Зависимость выхода алмаза на единицу массы заряда и со­ держание алмаза в ТПД от содержания исходного углерода в топливе представлены на рис. 124, 125.

По результатам экспериментальных данных введение в со­ став топлива свыше 15% углерода вследствие снижения пара­

масс.

С*,. и

Рис. 125. Зависимость содержания алмаза в твердых продуктах детонации от содержания исходного углерода в топливе

Из опыта работы по очистке алмазного порошка от неал­ мазной формы углерода установлено, что оптимальным содер­ жанием алмаза в ТПД является 10...15%, что возможно при содержании исходного углерода в топливе на уровне 10... 15%.

Детонационные алмазы, получаемые вышеописанным спо­ собом, обладают рядом уникальных свойств, отличающих их как от природных алмазов, так и от алмазов статического синтеза [171]:

—форма частиц близка к шарообразной;

—частицы алмаза имеют поликристаллическое строение;

—поверхность частиц насыщена функциональными груп­ пами (-ОН, -СН=0, 0=С-0Н), что резко увеличивает их структурообразующую способность в полимерных композициях;

—алмазный порошок имеет высокое содержание гексаго­ нальной модификации (лонсдейлита).

Детонационные алмазы, получаемые этим методом, имеют следующие технические характеристики:

—фракционный состав, мкм — до 2;

—пикнометрическая плотность, г/см3 —3,2...3,4;

—содержание основного вещества, % — более 97,5;

—шероховатость, Ка, мкм — менее 0,02.

Ближайшим аналогом данного алмаза является взрывной алмаз концерна Дюпон, который широко применяется в каче­ стве полировального агента при суперфинишной обработке различных материалов и изделий: компакт-дисков для персо­ нальных компьютеров; различных плат для электроники; ру­ биновых подшипников и стекол в часовой промышленности; бриллиантов и драгоценных камней в ювелирной промышлен­ ности; керамических и твердосплавных изделий и пр.

Выход алмазов по технологии ФЦДТ «Союз» составляет 70...75 каратов с одного килограмма ВВ [171], по технологии фирмы «Дюпон» — 1...2 карата.

С целью расширения областей применения ведутся работы по фракционированию взрывного алмаза на более узкие фрак­ ции, а именно 0,5/0 мкм, 1,0/0,5 мкм, 1,5/1,0 мкм, 2,0/1,0 мкм. Проводятся также научные исследования по получению заданного фракционного состава взрывного алмаза непосред­ ственно при детонационном синтезе за счет использования различных видов исходного углерода в зарядах из баллиститных топлив.

Показана высокая эффективность использования взрывно­ го алмаза в шлифовально-полировальном инструменте, а так­ же при изготовлении на его основе поликристаллических ал­ мазных изделий: режущих пластин, теплоотводящих элемен­ тов, фильер, сопел, резцовых и буровых вставок. Использование взрывного алмаза вместо статического (типа АС-2, АС-6) значительно снижает материало- и энергозатраты при производстве поликристаллических алмазных изделий.

Взрывной алмаз — продукт высоких технологий оборонной промышленности — несомненно, найдет широкое применение

гранулированных, водосодержащих гелевых, монолитных заря­ дов [164], а о специальных составах, отличающихся от ТРТ детонационными характеристиками.

Работы по созданию баллиститных ТТ с высокой чувстви­ тельностью к детонации проводились применительно к не­ скольким типам зарядов ВВ. Ниже дается краткая характери­ стика некоторых типов зарядов.

Детонирующие сейсмические заряды

Детонирующие сейсмические заряды (ДЗС) предназначены для целей сейсмической разведки полезных ископаемых. В штатном варианте ДЗС изготавливаются из литых тротило­ вых шашек: ЛЗ-2,5 (масса 2,5 кг), ЛЗ-20 (<3 = 210...220 мм, масса 20 кг), ЗС-70И. Заряды представляют собой полиэтиле­ новую оболочку, заполненную литым тротилом с промежуточ­ ным детонатором (прессованной тротиловой шашкой), отли­ чающимся повышенной чувствительностью к инициирующему импульсу.

Тротиловые заряды имеют несколько существенных недос­ татков:

—низкие механические характеристики в диапазоне ДТ =

±50°С;

—неудовлетворительная водостойкость;

—низкая технологичность: невозможность изготовления

зарядов заданных габаритов при соотношении высоты (Н) к диаметру (с!) более 2. В связи с этим приходится использо­ вать набор шашек с требуемой мощностью детонации.

Рассматривая возможность использования баллиститных топлив вместо тротиловых зарядов, учитывали их существен­ ное преимущество по прочности, водостойкости, технологиче­ ским параметрам. Однако те недостатки, которые отмечались выше, равно как и существенно более высокая стоимость БРТТ, исключают возможность использования последних без существенной их модернизации.

Разработка ДЗС на основе БРТТ производилась с учетом требований, предъявляемых геофизическими объединениями:

—температурный диапазон применения ±50°С;

—безотказность срабатывания зарядов от штатных элек­ тродетонаторов типа ЭД-8, ЭДС как в сухих, так и в обвод­

ненных скважинах (в том числе после выдержки в течение двух суток);

— габаритно-массовые параметры должны соответствовать приведенным в табл. 96.

Результаты испытаний составов с добавками

Наиболее эффективными добавками являются Ва304 и Ре30 4, однако последняя вносит определенные технологиче­ ские трудности, поэтому отработка состава проводилась на Ва304 (плотность р = 4,5 г/см3).

Представленные результаты, отражающие ранее приведен­ ные теоретические представления о детонации по методу «го­ рячих точек», показывают, что в составах типа РСИ (12М, 12К, 60), РСТ-4К оптимальное количество высокоплотных до­ бавок типа Ва304 составляет около 5%.

На рис. 128 представлена функция с!кр = Г(Ва304, %) для составов типа НДТ (Н, НМ, НДТ, ДГ).

Для этих составов, имеющих изначально большой с!кр (18...25 мм), снижение последнего требует введения большего количества Ва304 (7...8%).

I).

м/с

6800

Содержание На N(>4..;

Рис. 127. Зависимость скорости детонации от содержания В а 8 0 4 для со­ ставов типа РСИ