1,1,2,2-tetranitroaminoetan (TNAE) o wysokiej czystości otrzymano w wyniku zasadowej hydrolizy tetranitroglikolurylu z wydajnością wynoszącą 61% wydajności teoretycznej. Strukturę produktu określono na podstawie wyników badań spektroskopowych (1H, 13C NMR, IR). Tetranitroaminoetan rozkłada się egzotermicznie w temperaturze 143°C. Wrażliwość na tarcie TNAE wynosi 160 N, a na uderzenie 1 J. Obliczone wartości prędkości i ciśnienia detonacji TNAE dla gęstości 1,84 g/cm3 wynoszą odpowiednio 9570 m/s i 41,2 GPa.
EN
The known methods of tetranitroaminoethane (TNAE) synthesis are reviewed. The reaction path starting from easily available substrates and giving the highest yield of TNAE was chosen to produce this compound at a laboratory scale. Solid product of base promoted hydrolysis of tetranitroglycoluril was analyzed using elemental analysis and 1H, 13C NMR. Friction and impact sensitivity of product was examined. Heat of combustion was measured and standard enthalpy of formation was calculated. Detonation parameters were calculated using special thermochemical code.
Stale materiały miotające, wykorzystujące jako główny składnik granulat nitrocelulozowy, wymagają opracowania nowoczesnej technologii, która pozwoli na bezpieczniejsze i prostsze otrzymywanie paliw. Niniejsza praca to wstęp do szerokich badań nad taką technologią. Obejmuje ona zbadanie zjawisk fizykochemicznych zachodzących podczas procesu formowania paliw. Jako składniki, obok granulatu, wybrano ciekłe nitroestry, które powodują żelatynizację nitrocelulozy. Podjęto próbę opisu kinetyki procesu pęcznienia granul nitrocelulozowych. Badania prowadzono w różnych temperaturach dla 3 ciekłych nitroestrów: nitrogliceryny, diazotanu dietylenoglikolu i diazotanu trietylenoglikolu. Oznaczono czasy relaksacji, i współczynniki dyfuzji.
EN
Solid propellants obtained from nitrocelluloses granules need to develop modern technologies of production. This technology is a much safer and simpler method of obtaining propellant. This work is an introduction to the extensive research on this technology. It includes the examination of physicochemical phenomena occurring during the processing of propellants. As components, added to granules, selected liquid nitrate esters, which are known to cause gelation of nitrocellulose. The kinetics of swelling process of nitrocelluloses granules was attempted to describe. The research was conducted at different temperatures for 3 liquid nitrate esters: nitroglycerin, diethyleneglycol dinitrate and triethyleneglycol dinitrate. The relaxation times and diffusion coefficients were specified.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Przedyskutowano literaturowe opisy metod otrzymywania heksanitroheksaazatricyklododekanodionu. Do badań eksperymentalnych wytypowano metodę najkorzystniejszą z punktu widzenia otrzymywania związku w skali laboratoryjnej. Wykonano pełną analizę strukturalną i jakościową produktu finalnego. Kalorymetrycznie wyznaczono ciepło spalania i na tej podstawie obliczono standardową entalpię tworzenia HHTDD. Określono wrażliwość materiału na bodźce mechaniczne (uderzenie i tarcie).
EN
The known methods of hexanitrohexaazatricyclododecanedione HHTDD synthesis are reviewed. The reaction path starting from easily available substrates and giving the highest yield of HHTDD was chosen to produce this compound at a laboratory scale. Main product was analyzed using elemental analysis and 1H, 13C NMR. Friction and impact sensitivity of product was examined. Heat of combustion was measured and standard enthalpy of formation was calculated.
Skutecznymi metodami profilaktyki tąpaniowej i metanowej są metody destrukcji ośrodka skalnego będącego źródłem energii sejsmicznej, bądź metanu oraz, coraz częściej, obu tych zagrożeń jednocześnie. Praktyka wskazuje, że stosowanie materiałów wybuchowych (MW) może obniżyć poziom tych zagrożeń, jednak ich skuteczność jest ograniczona do bezpośredniego otoczenia otworów strzałowych. W ostatnich latach trwają intensywne prace zmierzające do opracowania nowych MW (materiałów wysokoenergetycznych) o zadanej dynamice przyrostu ciśnienia produktów gazowych w przestrzeni zamkniętej oraz metod wiertniczych wspomagających techniki strzałowe poprzez wykonywanie w otworach szczelin osłabiających ośrodek skalny. O skuteczności działania tego rodzaju technik profilaktycznych decydują niszczące i penetrujące działania gazów odstrzałowych w określonych warunkach środowiska. Dla opracowania nowych materiałów wysokoenergetycznych, które spełniałyby niezbędne kryteria dynamiki przyrostu ciśnienia gazów opracowano w Głównym Instytucie Górnictwa i wykonano specjalnie do tego celu przystosowane stanowisko badawcze. Pozwala ono zmieniać ciśnienie hydrostatyczne w otoczeniu badanego materiału zanurzonego w wodzie. W artykule przedstawiono wyniki badań materiałów wysokoenergetycznych zmierzających do określenia wpływu ciśnienia okólnego na dynamikę spalania. Należy podkreślić, że badane materiały wysokoenergetyczne były mieszaninami związków chemicznych zapewniających otrzymanie zadanych parametrów dynamiki ich spalania. Jest to szczególnie istotne dla uzyskania efektu intensywnego zeszczelinowania pokładu węgla. Wyniki prac otwierają nowe możliwości wykorzystania stałych paliw wysokoenergetycznych, opracowania nowatorskich rozwiązań konstrukcji ładunków MW oraz sposobów ich inicjacji.
EN
Effective measures of tremor and methane prevention include methods of destruction of rock mass being a source of seismic energy, or methane, and currently more and more often of both threats at the same time. Previous experience has indicated that the use of explosive materials can reduce these risks, however, the effectiveness is limited to the immediate surroundings of the blast holes. In recent years, intensive work has been carried out including solutions to develop new explosives (high- -energy materials) with set dynamics of pressure growth of gas products in a closed space, and drilling methods supporting blasting techniques by making holes in the gaps that would weaken the rock mass. The effectiveness of these prevention measures is determined by destructive and penetrating activity of afterdamp under certain environmental conditions. In order to develop new high-energy materials that would meet the necessary criteria of dynamics of gas pressure growth, a test stand has been developed in the Central Mining Institute. It can be used to measure the hydrostatic pressure present in the vicinity of the tested material immersed under water. This paper presents the results of the test on high-energy materials aimed at determining the impact circular pressure has on the combustion dynamics. It should be noted that the tested high-energy materials included a mixture of compounds ensuring that the selected parameters of combustion dynamics will be obtained. It is particularly essential when the research activities are aimed at obtaining an intense fracking of coal bed. The results have revealed new possible application of high-energy solid fuels, developing innovative solutions for explosives structure and their initiation.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
W pracy przedstawiono problem badania fizykochemicznej zgodności materiałów wysokoenergetycznych stosowanych w układach miotających. Problem zgodności materiałów rozpatrywano w aspekcie wyboru metod jej badania, przygotowania próbek do badań jak i w sensie kryteriów oceny zgodności na przykładzie dodatkowego moździerzowego ładunku miotającego.
W pracy przedstawiono termodynamiczną metodę wyznaczania stanu równowagowego reagującego, nieidealnego układu heterogenicznego. Omówiono sposoby jej zastosowania do określania parametrów spalania, wybuchu i detonacji materiałów wysokoenergetycznych. Przedstawiono aplikację numeryczną metody - kod ZMWNI. Omówiono algorytm główny kodu oraz sposoby jego użytkowania. Porównano wyniki obliczeń uzyskanych z tego programu i kodu CHEETAH. Wykonano obliczenia równowagowe parametrów wybuchu, spalania i detonacji dla wybranych materiałów, wyznaczono izentropy rozprężania produktów i energię detonacji. W obliczeniach nierównowagowych zakładano obojętność chemiczną jednego ze składników mieszaniny wybuchowej lub brak wymiany ciepła między składnikiem i produktami detonacji. Na zakończenie porównano wybrane obliczone charakterystyki detonacyjne z danymi doświadczalnymi.
EN
n this work, the thermodynamic method is presented of resolve of the equilibrium state of a reactive non-ideal heterogeneous system. The ways are described of application of the method for determination of parameters of combustion, explosion and detonation of high energetic materials. The code called ZMWNI is presented which is numerical application of the method. The main algorithm of the code and means of its use are described. Results of calculations by the use of ZMWNI and CHEETACH codes are compared. Equilibrium calculations of parameters of combustion, explosion and detonation for some explosives are performed as well as isentropes of products expansion and detonation energy are estimated. Chemical inertness of a one of components of explosive mixture as well nonappearance of heat exchange between the component and the detonation products are assumed in the non-equilibrium calculations. At the end, some calculated detonation characteristics are compared with experimental data.
8
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW