детонация и горение. При детонации реакция
распространяется очень быстро (1-10 км/с в
зависимости от природы ВВ, свойств и размеров
заряда) в результате передачи энергии
посредством ударной волны. Материалы,
находящиеся в контакте с зарядом детонирующего
ВВ, сильно деформируются и дробятся (местное, или
бризантное, действие взрыва), а образующиеся
газообразные продукты при расширении перемещают
их на расстояние (фугасное действие).
Бризантное действие зависит от плотности заряда
и скорости детонации, фугасное действие
определяется теплотой взрыва, объемом и составом
выделившихся газообразных продуктов.
При горении
распространение реакций обеспечивается
передачей энергии к непрореагировавшему
веществу в результате теплопроводности.
Скорость горения (от десятых долей мм/с до
десятков см/с) в значительно большей степени,
зависит от природы ВВ, чем скорость детонации.
Небольшие добавки катализаторов, повышение
начальных температуры и давления увеличивают
скорость горения.
Горение при
определенных условиях может переходить в
детонацию. По условиям этого перехода ВВ делят на
инициирующие взрывчатые вещества
(первичные ВВ), бризантные взрывчатые вещества
(вторичные ВВ) и пороха
(метательные ВВ). Инициирующие ВВ
воспламеняются от слабого импульса и горят в
десятки и даже сотни раз быстрее других, их
горение легко переходит в детонацию при
атмосферном давлении. Горение порохов не
переходит в детонацию даже при давлениях в сотни
МПа. Бризантные ВВ занимают промежуточное
положение между порохами и инициирующими ВВ. В
соответствии с этим пороха применяют в режиме
горения в ствольном оружии, в качестве твердого
ракетного топлива; бризантные ВВ в режиме
детонации для промышленных взрывных работ,
снаряжения боеприпасов и других целей;
инициирующие — для возбуждения взрывчатого
превращения других ВВ.
ВВ способны к
самопроизвольному термическому разложению,
которое со временем приводит к потере
необходимых свойств. Способность сохранять
эксплуатационные свойства при переработке и
хранении (хим. стойкость) — важная характеристика
ВВ. Разложение ВВ при затрудненном теплоотводе
может привести к саморазогреву и тепловому
взрыву. ВВ опасны в обращении. Их взрывчатые
превращения вызываются простыми воздействиями,
чувствительность к которым всегда учитывается
при работе с ВВ.
Важнейшие
представители индивидуальных ВВ: из
ароматических нитросоединений -тринитротолуол
(тротил, тол), тринитрофенол (пикриновая кислота) ,
тринитроксилол (ксилил) и другие; из нитраминов —
гексоген, октоген, тетрил, из нитроэфиров —
нитроглицерин, целлюлозы нитраты,
пентаэритриттетранитрат (ТЭН); из солей
неорганических кислот — аммония нитрат, аммония
перхлорат, свинца азид. Большинство применяемых
ВВ представляют собой смеси (смесепые ВВ), в
качестве компонентов которых используют как
взрывчатые, так и невзрывчатые соединения. В
последнем случае смеси содержат вещества,
способные окисляться, или горючее (например:
порошкообразный металл, древесная мука), и
окислитель Примеры бризантных смесевых ВВ:
октоген или гексоген и тротил; динамиты —
нитроглицерин, нитрогликоль
(диэтиленгликольдчнитрат) и древесная мука;
аммониты — NН4NО3 и нитросоединения;
динамоны — NH4NO3 и древесная мука или
другое органическое горючее; аммоналы — NH4NO3
с порошкообразным Al; игданиты — NH4NОз и
дизельное топливо; жидкие смеси
концентрированной НNО3 или N2O4 с
горючим. Используются также смеси мощных
индивидуальных ВВ с флегматизаторами (парафин и
другие легкоплавкие вещества), позволяющими
улучшить технологические свойства ВВ, снизить их
чувствительность к внешним воздействиям. В целях
повышения безопасности применения бризантных ВВ
в шахтах, опасных по пыли и газу, в их состав
вводят пламегасители, или ингибиторы горения,
обычно соли щелочных металлов (NaCI и другие
вещества). Такие смеси называют
предохранительными взрывчатыми веществами
(антигризутными). Их разновидности —
селективнодетонирующие ВВ, представляющие собой
смеси NH4CI, NaNO3 и нитроглицерина. Для
эксплуатации зарядов при повышенных
температурах (например, при разработке глубоких
нефтяных скважин) применяют термостойкие
взрывчатые вещества, например тринитробензол,
октоген, диаминотринитробензол,
гексанитростильбен.
Главное требование,
предъявляемое к порохам (метательным ВВ) —
надежная устойчивость горения в жестких
условиях применения (быстро растущее давление до
десятков и сотен МПа, большие динамические
перегрузки, перепады температуры). Оно
удовлетворяется введением в смеси связующего
(полимера), благодаря которому получают
монолитный высокопрочный нехрупкий заряд. В
качестве метательных ВВ в ствольных системах
используют пороха на основе нитрата целлюлозы:
пироксилиновые и баллиститы. В ракетных системах
в основном применяют композиции, содержащие
небольшое кол-во полимерного связующего,
окислитель (главным образом NH4CIO4),
горючее (алюминий), а иногда и мощные
индивидуальные ВВ; используют также баллиститы.
Инициирующие ВВ — гремучая
ртуть и азид свинца. В случае малочувствительных
ВВ инициирующие устройства содержат также
небольшой промежуточный заряд бризантного ВВ.
Для возбуждения горения порохов используют
смеси гремучей ртути, свинца
тринитрорезорцината или тетразена с добавками,
повышающими чувствительность к механическому
воздействию.
Ряд взрывчатых смесей на
основе таких окислителей, как хроматы, дихроматы,
хлораты, пероксиды, оксиды, нитраты металлов, в
сочетании с горючими добавками применяют в
пиротехнике. Мировое произво ВВ — несколько
миллионов тон в год. Первым ВВ, примененным
человеком, был дымный порох, изобретенный в Китае
в 7 в. В Европе он известен с 13 В.