ВЛИЯНИЕ МАТЕРИАЛА ОБОЛОЧКИ МИКРОКАПСУЛ НА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ ВЫХОД И ТЕРМИЧЕСКУЮ БЕЗОПАСНОСТЬ АЛЮМИНИЗИРОВАННЫХ ЭМУЛЬСИОННЫХ ВВ
G.-D. Chen1, Y. Gong1,2,3, Q. Wang1,2, H. Su1,2,3, Y.-F. Cheng1,2
1School of Chemical and Blasting Engineering, Anhui University of Science and Technology, Huainan, China
yuegong_aust@163.com
2State Key Laboratory of Safe Mining of Deep Coal and Environmental Protection, Huainan, China
3Key Laboratory of Safety Intelligent Mining in Non-coal Open-pit Mines, National Mine Safety Administration, Guangzhou, China
Ключевые слова: эмульсионное взрывчатое вещество, покрывающий слой, бризантное взрывчатое вещество, ударная волна, термическая стабильность
Страницы: 183-184
Аннотация
Традиционным эмульсионным взрывчатым веществам (ВВ) присуще противоречие между высоким энерговыделением и безопасностью использования. Для разрешения этой проблемы в настоящей работе исследовалось использование покрывающего слоя для частиц алюминия. Методом суспензионной полимеризации были синтезированы микрокапсулы со структурой ядро --- оболочка, в которых алюминиевый порошок инкапсулирован в полиметилметакрилат (ПММА). Методом испарения растворителя были сформированы также покрытия из парафина и из стеариновой кислоты на поверхности алюминиевых частиц. Это позволило систематически изучить влияние различных материалов оболочки на детонационные характеристики алюминизированного эмульсионного ВВ. Приготовлены три группы образцов эмульсионного ВВ с добавлением указанных типов покрытых алюминиевых порошков в качестве энергетической добавки. Микроструктура и качество покрытия частиц алюминия исследованы методами сканирующей электронной микроскопии, рентгеновской фотоэлектронной спектроскопии и рентгеновской дифракции. Влияние структуры покрытия на параметры ударной волны и термическую стабильность алюминизированных эмульсионных ВВ изучено с использованием системы пневматических испытаний и синхронного термоанализатора ДСК-ТГ. Результаты экспериментов показывают, что покрытие из ПММА формирует сплошную плотную оболочку, тогда как покрытия из парафина и стеариновой кислоты имеют локальные дефекты. Все три типа покрытых алюминиевых порошков усиливают параметры ударной волны эмульсионного ВВ, при этом наилучший эффект достигается для микрокапсул из ПММА и алюминия: пиковое давление ударной волны возрастает на 25.1 % по сравнению с контрольным образцом. Оболочка из ПММА повышает энергию активации алюминизированного эмульсионного ВВ, улучшая тем самым его термическую стабильность. Покрытия из парафина и стеариновой кислоты снижают энергию активации вследствие наличия дефектов на межфазной границе. Технология микрокапсулирования в ПММА, благодаря формированию плотной структуры ядро --- оболочка, позволяет одновременно повысить плотность энергии и термическую стабильность эмульсионного ВВ, что делает перспективным производство высокоэнергетических нечувствительных эмульсионных составов.
DOI: 10.15372/FGV2025.9620 |
