Topliwe kruszące materiały wybuchowe

• Autorzy: Cudziło S. , Trzciński W. A.

Identyfikatory

DOI

10.5604/12345865.1131330

Warianty tytułu

EN

Melt cast high explosives

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono stan aktualny i perspektywy rozwoju kruszących mieszanin wybuchowych, które mogą być formowane w ładunki metodą odlewania. Kolejno omówiono typowe składy, właściwości i sposoby otrzymywania mieszanin trotylu z proszkami glinu oraz z heksogenem lub oktogenem. W nowszych, tzw. małowrażliwych kompozycjach, trotyl został zastąpiony 2,4 dinitroanizolem, natomiast zamiennikami heksogenu lub oktogenu są 3-nitro-1,2,4-triazol-5-on, nitroguanidyna i/lub chloran(VII) amonu. Zmniejszoną wrażliwością charakteryzują się także kompozycje, w których składnik niskotopliwy jest substancją niewybuchową. W tej roli stosuje się woski naturalne lub różnego rodzaju polimery, np. polibutadien z końcowymi grupami hydroksylowymi, polietery lub polikaprolakton z energetycznymi plastyfikatorami. Najbardziej zaawansowanymi odlewalnymi materiałami wybuchowymi są kompozycje zawierające energetyczne, termoplastyczne elastomery i wysokoenergetyczne związki wybuchowe (w tym wysokoazotowe) w formach krystalicznych o jak najmniejszym stopniu zdefektowania.

EN

This paper reviews the current state and future developments of melt-cast high explosives. First the compositions, properties and methods of preparation of trinitrotoluene based (TNT) conventional mixtures with aluminum, hexogen (RDX) or octogen (HMX) are described. In the newer, less sensitive explosive formulations, TNT is replaced with dinitroanisole (DNAN) and nitrotriazolone (NTO), nitroguanidine (NG) or ammonium perchlorate (AP) are the replacement for RDX and HMX. Plasticized wax or polymer-based binder systems for melt castable explosives are also included. Hydroxyl terminated polybutadiene (HPTB) is the binder of choice, but polyethylene glycol, and polycaprolactone with energetic plasticizers are also used. The most advanced melt-cast explosives are compositions containing energetic thermoplastic elastomers and novel highly energetic compounds (including nitrogen rich molecules) in whose particles are nanosized and practically defect-less.

Słowa kluczowe

PL

topliwe materiały wybuchowe; parametry detonacyjne

EN

melt-cast explosives; detonation parameters

• Wydawca: Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
• Czasopismo: Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 63, nr 4
• Strony: 43--55
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., tab., rys.

Twórcy

autor

Cudziło S.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

autor

Trzciński W. A.

• Wojskowa Akademia Techniczna, Wydział Nowych Technologii i Chemii, Instytut Chemii, 00-908 Warszawa, ul. gen. S. Kaliskiego 2

Bibliografia

• [1] Ravi P., Badgujar D.M., Gore G.M., Tewari S.P., Sikder A.K., Review on melt cast explosives, Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 36, 2011, 393-403.
• [2] Weckerle A., Coulouarn C., A step further for the XF® explosive family dedicated to insensitive munitions (IM), 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [3] Vadhe P.P., Pawar R.B., Sinha R.K., Asthana S.N., Subhananda Rao A., Cast aluminized explosives (review), Combustion, Explosion, and Shock Waves, 44, 2008, 461-477.
• [4] Coulouarn C., Boulanger R., Bouchaud D., XP®: A cost effective approach for medium calibre Insensitive Munitions (IM), 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [5] Aumasson R., Insensitive munitions® using fusible and pressable explosives, WATWATWAT-NE XTER - NitroChem Conference, Warsaw, 15.03.2011.
• [6] Spyckerelle C., Songy C., Eck G., IM melt cast compositions based on NTO, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [7] Smith M.W., Cliff M.D., NTO-based explosive formulations, DSTOTO-TR -0796, Defense Science and Technology Organization, Salisbury, South Australia, 1999.
• [8] Rutkowski J., Cirincione R., Patel C., Common low-cost insensitive munitions explosive program to replace TNT and Comp B, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, 11-14 October, 2010.
• [9] Doll D.W., Hanks J.H., Highsmith T.K., Lund G.K., Niles J.B., Reduced sensitivity melt-cast explosives, US Patent 6,648,998 B2, Nov. 18, 2003.
• [10] Hummers W.B., The insensitive TNT replacement explosive IMX-101 and IMX-104 qualification, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, 11-14 October, 2010.
• [11] Brosseau P., Nanometric Al in explosives, Propellants, Explosives, Pyrotechnics, 27, 300-306, 2002.
• [12] Fung V., Development and manufacture of an insensitive composition B replacement explosive IMX-104 for mortar applications, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, 11-14 October, 2010.
• [13] Fung V., Price D., LeClaire E., Morris J., Tucker N., Carrillo A., Further development and optimization of IM ingredients at Holston Army Ammunition Plant, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [14] Lee K.E., Balas-Hummers W.A., Di Stasio A.R., Patel C.H., Samuels J., Qualification testing of the insensitive TNT replacement explosive IMX-101, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [15] Pelletier P., Lavingne D., Laroche I., Cantin F., Phillips L., Fung V., Additional properties studies of DNAN based melt-pour explosive formulations, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [16] McKenney R.L., Leahy J.F., Parkin S.T., Krawietz T.R., Plasticized, wax-based binder system for melt castable explosives, US Patent 6,641,683 B1, Nov. 4, 2003.
• [17] Ampleman G., Brousseau P., Thiboutot S., Bubois C., Diaz E., Insensitive melt cast explosive compositions containing energetic thermoplastic elastomers, US Patent 6,562,159 B2, May 13, 2003.
• [18] Zaloga D., Patel K., Travers B., Samuels P., Di Stasio A., Singh S., Initiation trials of IMX‑104 in 81mm mortars, 2010 Insensitive Munitions & Energetic Materials Technology Symposium, Munich, Germany, October 11-14, 2010.
• [19] Davies P.J., Provatas A., Characterization of 2,4-dinitroanisole: An ingredient for use in low sensitivity melt cast formulations, Defense Science and Technology Organization, Edinburgh South Australia 5111, DSTOTO-TR -1904, Australia, 2006.
• [20] Provatas A., Wall C., Thermal testing of 2,4-dinitroanisole as a TNT replacement for melt-cast explosives, 42nd International Annual Conference of ICT, Krlsruhe, Germany, 24 June – 01 July, 2011.
• [21] Min B.S., Baek G., Ko S.W., Characterization of polyether-type GAP and PEG blend matrices prepared with varying ratios of different curatives, J. Ind. Eng. Chm., 13, 373-379, 2007.
• [22] Radwan M.A., Explosive characteristics of aluminized plastic bonded explosives based on octogen and polyurethane binder, Proc. 32nd International Annual Conference of ICT, 44-1-44-9, Karlsruhe, Germany, 2001.
• [23] Sjoberg P., Hytti H., Strandberg R., Krariniemi A., Muilu M., PBX with insensitive RDX, a new EIDS substance for underwater use, Proc. 33rd International Annual Conference of ICT, 16-1-16-12, Karlsruhe, Germany, 2002.
• [24] Hall S., Knowlton G.D., Development, characterization and testing of high blast thermobaric compositions, Proc. 31st International Pyrotechnic Seminar, 663-678, Fort Collins, USA, 2004.
• [25] Koch E-C., State of the art insensitive explosives, MSIAIAC Workshop on Sensitivity of Energetic Materials, May 11-12, 2010.
• [26] Policy for introduction and assessment of insensitive munitions (IM), STANAG 4439, ed. 3, March 17, 2010.
•  

Uwagi

PL

Praca naukowa wykonana w ramach pracy badawczej nr PBU/01-359/2013/WATWATWAT finansowanej przez Zakłady Chemiczne „NITRO-CHEM ” S.A. w Bydgoszczy.