2.5. Детонация

Детонация– это самоподдерживающееся СВП при котором передача энергии от слоя к слою осуществляется при помощи сильной ударной волны сжатия.

ГПа;К;км/с - скорость фронта.

Говорят, что детонацию ведет мощная ударная волна, во фронте которой ВВ испытывает значительное сжатие (до ~ 50 ГПа), разогревающее ВВ до , в результате чего ВВ реагирует за доли мкс (~ 10^-7c).

Гетерогенное горение аэродисперсных систем: начальный взрыв диспергирует в воздухе ВВ, а затем при помощи кислорода происходит их детонация.

Термобарические смеси – взрывчатые смеси наполненные алюминиевым порошком.

2.6. Условия, определяющие возможность химического взрыва

1. Экзотермичность.

2. Наличие газообразных (парообразных) продуктов взрыва.

3. Большая скорость химической реакции.

4. Способность к самораспространению.

Рассмотрим пункты 1 и 2. Примеры:

а) Термитная смесь: (очень высокое выделение тепла).

Взрыва нет, т.к. отсутствуют газообразные продукты. Увлаженная термитная смесь может взрываться.

б)

- бертолетова соль.

Эта смесь детонирует, хотя в конечных продуктах взрыва отсутствуют газообразные компоненты, однако в зоне химической реакции находится в парообразном состоянии.

Уравнение состояния . Здесьхарактеризует состав реагирующей смеси.

- изобарно-изохорный тепловой эффект реакции,

- термодинамическое условие возможности детонации.

В примере а) объем продуктов реакции меньше объема исходного вещества, т.е. для обеспечения постоянства объема продукты реакции нужно нагревать и экзотермичная в обычных условиях реакция при истановится эндотермичной.

Что касается пунктов 3 и 4, то для обеспечения самораспространения необходимо, чтобы размеры заряда ВВ превосходили критические (как для детонации, так и для горения):

(критический диаметр);;

Примечание. Низкопорядковые взрывные процессы

Процессы взрывного превращения промежуточные между горением и детонацией называются низкопорядковыми взрывными процессами.

Эти процессы важны с точки зрения поведения боевого снаряжения носителей боеприпасов при несанкционированном динамическом воздействии на них пуль, ПЭ, КС и т.п.

Лекция 4

Часть 3. Взрывчатые вещества и пороха

3.1. Классификация вв по составу

В настоящее время известно несколько сотен видов взрывчатых веществ (ВВ) и взрывчатых составов (ВС). По составу они разделяются на индивидуальные ВВ – химические соединения, и взрывчатые смеси (сплавы, составы) состоящие из 2-ух и более компонентов.

Индивидуальные ВВ– взрывчатые химические соединения. Молекула ВВ находится в метастабильном состоянии; сообщение ей энергии большей энергии активации приводит к ее распаду с последующей рекомбинацией атомов в конечные продукты взрыва.

Будем рассматривать, в основном, CHNO содержащие смеси. Однако в настоящее время известны CHNFO содержащие смеси.

Наличие нитрогрупп NO₂иNO₃в CHNO содержащих соединениях придает им неустойчивость.

Смесевые ВС– состоят, по крайней мере, из 2-ух компонентов, химически не связанных между собой.

3.2. Классификация вв по их использованию

Группа I : инициирующие (первичные ВВ);

Группа II: бризантные (вторичные ВВ);

Группа III: метательные ВВ (пороха и твердые ракетные топлива);

Группа IV: пиротехнические составы.

Физической основой для разделения ВВ на группы является устойчивость горения ВВ в полузамкнутом объеме и склонность к переходу горения в детонацию (ПГД).