Thuốc nổ PBX dẻo trên cơ sở RDX và
hệ chất kết dính PS có ưu điểm: cho
phép chủ động được nguyên liệu sản
xuất với giá thành thấp hơn đáng kể so
với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ; mẫu thuốc nổ
PBX dẻo chứa khoảng 90% RDX và
10% hệ chất kết dính PS biểu hiện tính
dẻo tốt ở điều kiện thường, có khả năng
kết dính cao, chịu nén tốt, có độ an định
hóa học cao và độ nhạy va đập khá
thấp, các đặc trưng năng lượng tương
đương với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ, bắt nổ
tin cậy từ kíp số 8 nên hoàn toàn có thể
sử dụng để thay thế các thuốc nổ dẻo
khác đã xuống cấp, chế tạo một số sản
phẩm đặc thù cho Đặc công và Hải
quân, cũng như chế tạo nhanh các liều
nổ phục vụ huấn luyện bộ đội.
10 trang |
Chia sẻ: honghp95 | Lượt xem: 781 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Các yếu tố ảnh hưởng đến chất lượng và đặc trưng của thuốc nổ pbx dẻo chứa hexogen và polystiren - Phan Đức Nhân, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
82
Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 21, Số 2/2016
CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN CHẤT LƯỢNG VÀ ĐẶC TRƯNG
CỦA THUỐC NỔ PBX DẺO CHỨA HEXOGEN VÀ POLYSTIREN
Đến tòa soạn 5 - 10 - 2015
Phan Đức Nhân, Đoàn Minh Khai
Khoa Vũ khí - Học viện Kỹ thuật Quân sự
SUMMARY
INFLUENCE OF SOME FACTORS ON QUALITY AND
CHARACTERISTICS OF THE PLASTIC PBX CONTAINING HEXOGEN
AND POLYSTYRENE
The article reports results of preparation and effective investigation of the properties
and ingredients of polymer binder systems as well as explosive composition on the
quality and technical-energetic characteristics of the plastic PBX containing hexogen
and polystyrene. Research findings show that, it is possible to prepare well-plastic
PBX in normal conditions, initiated at detonator No8; the PBX have high chemical
stability, low impact sensitivity and energetic characteristics equivalent to those of
plastic explosive C-4.
1. MỞ ĐẦU
Thuốc nổ PBX (polymer bonded
explosive) dẻo có nhiều ưu điểm như:
các đặc trưng năng lượng cao, độ nhạy
va đập thấp, bắt nổ tin cậy từ kíp số 8,
có khả năng kết dính cao và biểu hiện
tính dẻo tốt ở điều kiện thường nên đã
được nghiên cứu chế tạo và sử dụng
phổ biến tại nhiều nước trên thế giới, cả
trong quân sự (công binh, đặc công, xử
lý bom mìn) và trong công nghiệp. Khi
chế tạo thuốc nổ PBX dẻo người ta
thường sử dụng các hệ chất kết dính
polyme khác nhau và thuốc nổ mạnh
như octogen (HMX), hexogen (RDX)
và pentrit (TEN) [1,3]. Hiện nay chúng
ta đã hoàn thiện dây chuyền sản xuất
thuốc nổ RDX ở quy mô công nghiệp,
nhu cầu thực tế sử dụng thuốc nổ PBX
dẻo khá cao, trong khi lượng thuốc nổ
dẻo có trong trang bị (ví dụ: thuốc nổ
dẻo C-4 Mỹ) còn lại không nhiều và đã
83
xuống cấp. Thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ chứa
khoảng 91% RDX và 9% hệ chất kết
dính polyisobutylen [1,3], nhưng hệ
chất kết dính này chủ yếu được sử dụng
trong kỹ thuật tên lửa và rất khó điều
chế nên có giá thành cao và khó đảm
bảo bằng đường thương mại. Do đó,
việc nghiên cứu chế tạo mẫu thuốc nổ
PBX dẻo chứa RDX và hệ chất kết dính
polyme khác phù hợp với điều kiện
trong nước, có tính năng tương đương
với các thuốc nổ dẻo hiện có trong trang
bị là một vấn đề cần thiết, có tính khoa
học và thực tiễn rất cao.
2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP
NGHIÊN CỨU
2.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là quá trình chế
tạo và các mẫu thuốc nổ PBX dẻo có
thành phần khác nhau, chứa 88 92%
thuốc nổ RDX và 8 12 hệ chất kết
dính polystiren.
2.2. Phương pháp nghiên cứu, trang
thiết bị
Sấy thuốc nổ RDX cấp 1 ở 80 900C
khoảng 6 giờ, sau đó chế tạo các mẫu
thuốc nổ PBX dẻo có thành phần khác
nhau theo [1,2,3,4] bằng cách hòa tan
hệ chất kết dính polyme trong dung môi
phù hợp, tiếp đó khuấy trộn RDX với
dung dịch thu được, đuổi dung môi và
sấy sản phẩm ở nhiệt độ 50 600C đến
khối lượng mẫu không đổi; thuốc nổ
PBX thành phẩm đạt yêu cầu phải là
chất dẻo màu trắng đồng nhất và có khả
năng kết dính tốt, khi kéo có tơ polyme.
Để xác định các đặc trưng kỹ thuật-
năng lượng và đánh giá chất lượng
thuốc nổ PBX dẻo, chúng tôi đã sử
dụng các phương pháp đo tiêu chuẩn và
trang thiết bị chuyên dùng tại PTN Bộ
môn TPTN/Khoa Vũ khí/Học viện
KTQS và PTN Vilas122 Trung tâm
T262/Cục Quân khí, cụ thể:
- Xác định khả năng bao phủ lớp màng
chất kết dính polyme lên bề mặt các
tinh thể thuốc nổ RDX trên kính hiển vi
Nikon YS100.
- Xác định độ nhạy va đập của thuốc nổ
PBX dẻo trên búa Cast ở điều kiện tiêu
chuẩn (khối lượng búa 10 kg, độ cao rơi
25 cm) theo [5,6]: tiến hành 25 lần thử
nghiệm, khối lượng mẫu thử 0,05
0,005 g; độ nhạy va đập là số phát nổ
(quy ra %) trong 25 lần thử nghiệm.
- Xác định tốc độ nổ của thuốc nổ PBX
dẻo trên thiết bị FO-2000 theo [5,6]:
thuốc nổ thử nghiệm được nén trong
ống nhựa PVC thành liều nổ dài 320
mm, đường kính 24 mm, đầu trên tạo lỗ
tra kíp nổ, khoảng cách giữa hai đầu đo
250 mm, kích nổ liều nổ bằng kíp nổ
điện số 8, mỗi mẫu tiến hành 03 lần thử
nghiệm, lấy giá trị trung bình.
- Xác định sức phá của thuốc nổ PBX
dẻo bằng cách đo độ nén trụ chì theo
[1,3,5,6]: sử dụng trụ chì tiêu chuẩn (dài
60 mm, đường kính 40 mm), thuốc nổ
thử nghiệm được nén trong ống giấy
thành liều nổ đường kính 40 mm, khối
lượng thuốc nổ 25 g và 50 g, đầu trên
tạo lỗ tra kíp, kích nổ liều nổ bằng kíp
84
nổ điện số 8, mỗi mẫu tiến hành 03 lần
thử nghiệm, lấy giá trị trung bình.
- Xác định khả năng sinh công của
thuốc nổ PBX dẻo bằng con lắc xạ thuật
theo [5,6]: thuốc nổ thử nghiệm được
nén trong ống giấy thành liều nổ đường
kính 30 mm, khối lượng thuốc nổ 10 g,
kích nổ liều nổ bằng kíp nổ điện số 8,
mỗi mẫu tiến hành 03 lần thử nghiệm,
lấy giá trị trung bình.
- Xác định nhiệt độ bùng cháy trên thiết
bị DT-400 theo [6]: khối lượng mẫu thử
0,1 0,2 g, mỗi mẫu tiến hành 03 lần
thử nghiệm, lấy giá trị trung bình.
- Xác định độ an định hóa học của
thuốc nổ PBX dẻo theo phương pháp ổn
định nhiệt chân không trên thiết bị
Stabil Vacuum tester (hình 2) theo [3,6]
ở nhiệt độ 1000C trong 40 giờ liên tục,
khối lượng mẫu thử 2 3 g, mỗi mẫu
tiến hành 03 lần thử nghiệm, lấy giá trị
trung bình.
2.3. Vật tư, hóa chất
Trong quá trình nghiên cứu và thử
nghiệm, chúng tôi đã sử dụng một số
vật tư và hóa chất đặc thù sau: thuốc nổ
RDX cấp 1 và chất hóa dẻo
dioctylphtalat (DOP) do Nhà máy Z
cung cấp, các mẫu chất kết dính
polystiren (PS) có khối lượng phân tử
khác nhau và một số vật tư đặc thù
khác, trụ chì tiêu chuẩn do Trung tâm T
cung cấp.
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ
THẢO LUẬN
3.1. Ảnh hưởng của một số yếu tố đến
độ dẻo và khả năng kết dính của
thuốc nổ PBX
Như đã biết, thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ chứa
khoảng 91% RDX và 9% hệ chất kết dính
polyisobutylen [1,3] nên với mục đích
nghiên cứu chế tạo mẫu thuốc nổ PBX có
tính dẻo và có các đặc trưng năng lượng
tương đương với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ,
chúng tôi đã chế tạo các mẫu thuốc nổ
PBX chứa 91% RDX và 9% hệ chất kết
dính PS, sử dụng một số mẫu PS có khối
lượng phân tử khác nhau để nghiên cứu
ảnh hưởng của khối lượng phân tử PS và
thành phần hệ chất kết dính polyme (tỷ lệ
DOP/PS) đến độ dẻo và khả năng kết
dính của thuốc nổ PBX; kết quả nghiên
cứu được đưa ra trong bảng 1.
Thực tế chế tạo mẫu thuốc nổ PBX đã
cho thấy, độ dẻo và khả năng kết dính
của thuốc nổ PBX phụ thuộc mạnh vào
khối lượng phân tử PS và tỷ lệ DOP/PS,
cụ thể:
- Tăng khối lượng phân tử PS sẽ làm
tăng đáng kể khả năng kết dính các
phần tử thuốc nổ, nhưng rất ít ảnh
hưởng đến độ dẻo.
- Tỷ lệ DOP/PS ảnh hưởng mạnh đến cả
độ dẻo và khả năng kết dính các phần tử
thuốc nổ, tăng tỷ lệ trên đến một giá trị
nào đó sẽ làm tăng cả độ dẻo và khả
năng kết dính, sau đó nếu tăng tiếp lại
làm giảm khả năng kết dính của hệ.
Thực tế hệ chất kết dính polyme trong
thuốc nổ PBX phải hoàn thành hai vai
trò: kết dính các cấu tử trong hệ thành
một khối và đảm bảo độ dẻo cần thiết
cho hệ.
85
Bảng 1. Kết quả chế tạo mẫu thuốc nổ PBX chứa 91% RDX
và 9% hệ chất kết dính PS
TT
Khối lượng
phân tử PS,
đ.v.C
Thành phần hệ chất
kết dính polyme (tỷ lệ
DOP/PS)
Chất lượng thuốc nổ
PBX thu được
1 38.000
1/1
Biểu hiện tính dẻo kém, khả năng kết
dính kém
1,5/1
Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính
trung bình
2/1
Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết
dính trung bình
2 65.000
1/1
Biểu hiện tính dẻo kém, khả năng kết
dính kém
1,5/1
Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính
trung bình
2/1
Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết
dính trung bình
3 80.000
1/1
Biểu hiện tính dẻo kém, khả năng kết
dính kém
1,5/1
Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính
trung bình
2/1
Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết
dính tốt
4 88.000
1/1
Biểu hiện tính dẻo kém, khả năng kết
dính kém
1,5/1
Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính
trung bình
2/1
Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết
dính tốt
5 200.000 2/1
Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính
trung bình
Số liệu trong bảng 1 cho thấy, các mẫu
thuốc nổ PBX với tỷ lệ DOP/PS bằng
1/1 hoặc sử dụng PS khối lượng phân tử
nhỏ hơn 65.000 đ.v.C có khả năng kết
dính kém, còn các mẫu thuốc nổ PBX
sử dụng PS khối lượng phân tử trên
80.000 đ.v.C và tỷ lệ DOP/PS nằm
trong khoảng 1,5/1 2/1 vừa đảm bảo
86
được tính dẻo, lại vừa có khả năng kết
dính cao và bao phủ đều bề mặt các tinh
thể thuốc nổ RDX (hình 1); tuy nhiên,
nếu sử dụng mẫu PS có khối lượng
phân tử quá lớn sẽ ảnh hưởng xấu đến
cả hai đặc trưng trên, ngoài ra còn làm
tăng đáng kể thời gian chế tạo thuốc nổ
PBX dẻo.
Mức độ và chất lượng bao phủ bề mặt
các tinh thể thuốc nổ RDX bằng lớp
màng chất kết dính polyme đã hóa dẻo
có ý nghĩa quyết định đến chất lượng
thuốc nổ PBX dẻo vì điều này ngoài
đảm bảo độ dẻo và khả năng kết dính
của hệ, còn ảnh hưởng trực tiếp đến độ
nhạy va đập: nếu bao phủ tốt, các tinh
thể RDX sẽ không tiếp xúc trực tiếp với
nhau, không bị cọ sát khi chịu các tác
động va đập dẫn đến làm mạnh giảm độ
nhạy va đập của thuốc nổ PBX dẻo.
Chất lượng bao phủ lớp màng polyme
đã hóa dẻo lên bề mặt các tinh thể RDX
phụ thuộc mạnh vào tỷ lệ DOP/PS và từ
hình 1 thấy rằng, bề mặt các tinh thể
RDX được bao phủ tốt khi sử dụng hệ
chất kết dính polyme có tỷ lệ DOP/PS
bằng 2/1.
Hình 1. Ảnh chụp bề mặt mẫu thuốc nổ PBX dẻo trên kính hiển vi Nikon YS100.
Khối lượng phân tử PS bằng 88.000 đ.v.C; tỷ lệ DOP/PS bằng 2/1.
Độ phóng đại 100 lần.
Tiếp theo, để nghiên cứu ảnh hưởng của
hàm lượng hệ chất kết dính PS đến độ
dẻo và khả năng kết dính của thuốc nổ
PBX dẻo, chúng tôi đã chế tạo các mẫu
thuốc nổ PBX chứa 88 92% RDX và
8 12% hệ chất kết dính PS, sử dụng
mẫu PS có khối lượng phân tử 88.000
đ.v.C và tỷ lệ DOP/PS bằng 2/1; kết quả
nghiên cứu đưa ra trong bảng 2.
87
Bảng 2. Kết quả chế tạo mẫu thuốc nổ PBX chứa 88 92% RDX
và 8 12% hệ chất kết dính PS
TT
Hàm
lượng
RDX, %
Hàm lượng
hệ chất kết
dính PS, %
Chất lượng thuốc nổ PBX thu được
1 88 12 Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết dính tốt
2 89 11 Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết dính tốt
3 90 10 Biểu hiện tính dẻo tốt, khả năng kết dính tốt
4 91 9 Biểu hiện tính dẻo, khả năng kết dính khá tốt
5 92 8 Biểu hiện tính dẻo kém, khả năng kết dính kém
Kết quả nghiên cứu đã cho thấy, tăng
hàm lượng hệ chất kết dính PS sẽ làm
tăng tính dẻo và khả năng kết dính; các
mẫu thuốc nổ PBX chứa đến 90% RDX
đều biểu hiện tính dẻo tốt ở điều kiện
thường và có khả năng kết dính cao.
Tuy nhiên, do hệ chất kết dính PS là
chất trơ nên nếu tăng hàm lượng sẽ ảnh
hưởng xấu đến các đặc trưng năng
lượng của thuốc nổ PBX dẻo, do đó có
thể coi mẫu thuốc nổ PBX chứa 90%
RDX và 10% hệ chất kết dính PS là
thành phần tối ưu vì khi đó đảm bảo
được cả ba yêu cầu: tính dẻo, khả năng
kết dính và các đặc trưng năng lượng.
3.2. Xác định các đặc trưng của thuốc
nổ PBX dẻo có thành phần tối ưu
Các đặc trưng của thuốc nổ PBX dẻo
đều được chia thành hai nhóm: các đặc
trưng kỹ thuật (nhiệt độ bùng cháy, độ
nhạy va đập, độ an định hóa học) và các
đặc trưng năng lượng (tốc độ nổ, độ nén
trụ chì, khả năng sinh công). Để xác
định các đặc trưng trên của thuốc nổ
PBX dẻo có thành phần tối ưu, chúng
tôi đã chế tạo mẫu thuốc nổ PBX dẻo
chứa 90% RDX và 10% hệ chất kết
dính PS, sử dụng PS có khối lượng
phân tử 88.000 đ.v.C. Kết quả xác định
một số đặc trưng kỹ thuật của thuốc nổ
PBX dẻo đưa ra trong bảng 3 và hình 2,
để so sánh trong bảng đưa ra các số liệu
của thuốc nổ RDX, C-4 Mỹ, PBX-9205
và TNT.
Bảng 3. Một số đặc trưng kỹ thuật của thuốc nổ RDX, PBX dẻo, C-4 Mỹ, PBX-9205
và TNT
TT Loại thuốc nổ
Đặc trưng kỹ thuật
Nhiệt độ bùng
cháy, 0C Độ nhạy va đập, % Độ an định hóa học, cm
3/g
1 Thuốc nổ RDX cấp 1 219,4 (300 s)
(2) 80 (10 kg, 25 cm)(2) 0,090 (1000C, 40 h)(2)
260 (5 s)(1) 72 80 (10 kg, 25 cm)(1) 0,08 0,10 (1200C, 22 h)(1)
2 Thuốc nổ PBX dẻo 217,9 (300 s)(2) 4 16 (10 kg, 25 cm)(2) 0,094 (100
0C, 40 h)(2)
0,092 (1000C, 40 h)(3)
3 Thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ 214,7
(2) 40 44 (10 kg, 25 cm)(2) 0,236 (1000C, 40 h)(2)
--- 48 cm (2,5 kg)(1) 0,104 (1200C, 22 h)(1)
88
TT Loại thuốc nổ
Đặc trưng kỹ thuật
Nhiệt độ bùng
cháy, 0C Độ nhạy va đập, % Độ an định hóa học, cm
3/g
4 Thuốc nổ PBX-9205 217,6 (300 s)(4) 36 (10 kg, 25 cm)(4) 0,100 (120
0C, 22 h)(1)
0,081 (1000C, 40 h)(4)
5 Thuốc nổ TNT cấp 1 290 (300 s)(1) 4 8 (10 kg, 25 cm)(1) 0,02 (1000C, 40 h)(1)
(1)Theo tài liệu [3]; (2)Đo tại PTN Bộ môn TPTN; (3)Đo tại PTN Vilas122 Trung
tâm T262.
(4)Theo tài liệu [4]. Thuốc nổ PBX-9205 [3,4] có thành phần: 92% RDX, 6% PS
và 2% DOP.
(a) (b)
Hình 2. Thí nghiệm xác định độ an định hóa học (a) và đồ thị sinh khí (b).
Các số liệu trong bảng 3 cho thấy:
- Nhiệt độ bùng cháy (độ bền nhiệt) của
thuốc nổ PBX dẻo thấp hơn thuốc nổ
RDX, điều này đã chứng tỏ có sự tương
tác tương hỗ giữa các cấu tử trong hệ
với nhau. Tuy nhiên, mức độ giảm nhiệt
độ bùng cháy không lớn và thuốc nổ
PBX dẻo vẫn được xếp vào nhóm thuốc
nổ bền nhiệt.
- Độ nhạy va đập của thuốc nổ PBX dẻo
khá thấp so với thuốc nổ RDX và ở
ngang mức thuốc nổ TNT, hiệu quả
giảm nhạy được biểu hiện rất tốt và đạt
yêu cầu đặt ra. Điều này có thể được
giải thích theo hai nguyên nhân sau: thứ
nhất, các tinh thể thuốc nổ RDX được
bao bọc tốt bởi một lớp màng polyme
đã hóa dẻo có khả năng hấp thụ và lan
truyền xung va đập ra xung quanh; thứ
hai, một phần bề mặt tinh thể thuốc nổ
RDX bị hòa tan khi khuấy trộn trong
dung dịch chất kết dính dẫn đến loại bỏ
được các cạnh sắc nhọn và các khuyết
tật bề mặt, giảm ma sát khi chịu tác
động cơ học.
- Độ an định hóa học của thuốc nổ PBX
dẻo rất cao và cao hơn một chút so với
độ an định hóa học của thuốc nổ PBX-
9205 có cùng thành phần cấu tử, điều
này đã chứng tỏ chất kết dính PS đã sử
dụng có chất lượng tốt và hệ chất kết
dính PS tương thích hóa học với thuốc
89
nổ RDX. Độ an định hóa học của thuốc
nổ PBX dẻo đo tại hai cơ sở thí nghiệm
khác nhau cho kết quả rất giống nhau và
độ an định hóa học của thuốc nổ RDX
cũng phù hợp với giá trị công bố trong
các tài liệu [1,3], cả hai yếu tố trên đã
chứng minh độ tin cậy cao của các kết
quả đo được.
Các mẫu thuốc nổ PBX dẻo sau thử
nghiệm xác định độ an định hóa học
bằng phương pháp áp kế chân không ở
1000C, 40 giờ hầu như không bị thay
đổi màu hoặc chỉ bị chuyển từ màu
trắng sang màu vàng nhạt, còn mẫu
thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ bị chuyển màu rất
rõ ràng từ nâu vàng sang nâu đen,
nhưng cả hai mẫu thuốc nổ vẫn biểu
hiện tính dẻo tốt và không bị phân tách
pha.
Mẫu thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ đối chứng có
độ nhạy va đập khá cao, còn độ an định
hóa học và nhiệt độ bùng cháy lại khá
thấp so với thuốc nổ PBX dẻo khi thử
nghiệm ở cùng điều kiện. Điều này là
do chúng tôi không có mẫu thuốc nổ
dẻo C-4 Mỹ mới mà phải sử dụng mẫu
thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ cũ được sản xuất
từ trước năm 1975 nên chất lượng có
thể đã xuống cấp.
Độ bền nhiệt và độ nhạy va đập là các
chỉ tiêu quan trọng quyết định đến lĩnh
vực sử dụng và độ an toàn trong quá
trình bảo quản, vận chuyển và sử dụng
thuốc nổ; còn chỉ tiêu độ an định hóa
học phản ánh chất lượng, quyết định
thời hạn sử dụng và thời hạn bảo quản
thuốc nổ nên hiện nay trở thành một chỉ
tiêu kỹ thuật bắt buộc. Từ số liệu trên
thấy rằng, mẫu thuốc nổ PBX dẻo đều
đáp ứng tốt cả ba tiêu chí trên.
Ngoài hai chỉ tiêu độ dẻo và khả năng
kết dính, trong thực tế người ta còn
đánh giá khả năng nén của thuốc nổ
dẻo. Trên cơ sở đó, chúng tôi cũng đã
tiến hành xác định khả năng nén của
thuốc nổ PBX dẻo bằng cách đo mật độ
liều thuốc nổ dạng trụ thu được sau khi
nén ở các áp suất khác nhau, kết quả cụ
thể như sau: mật độ liều thuốc nổ đạt
1,45 g/cm3 khi nén ở áp suất 20 kg/cm2;
đạt 1,55 g/cm3 khi nén ở áp suất 80
kg/cm2; đạt 1,60 g/cm3 khi nén ở áp
suất 110 kg/cm2. Từ các kết quả thu
được có thể kết luận, thuốc nổ PBX dẻo
có khả năng nén rất tốt. Cùng với độ
dẻo cao, điều này đã cho phép dễ dàng
chế tạo được các liều nổ mật độ cao với
hình dạng mong muốn từ thuốc nổ PBX
dẻo (hình 3).
Hình 3. Một số dạng liều thuốc nổ chế
tạo được từ thuốc nổ PBX dẻo.
Tiếp theo, chúng tôi tiến hành xác định
các đặc trưng năng lượng của thuốc nổ
PBX dẻo: tốc độ nổ, độ nén trụ chì, khả
năng sinh công và xác định độ nhạy nổ
với kíp số 8. Kết quả thử nghiệm đưa ra
trong bảng 4 và hình 4.
90
Bảng 4. Một số đặc trưng năng lượng của thuốc nổ PBX dẻo, C-4 Mỹ, PBX-9205
và TNT
TT Loại thuốc nổ
Mật độ
liều nổ,
g/cm3
Đặc trưng năng lượng
Tốc độ nổ,
m/s Độ nén trụ chì, mm
Khả năng sinh
công, % TNT
1 Thuốc nổ RDX cấp 1
0,9 5900(1) --- ---
1,0 --- 18 (25 g)
(1) 150(1) Phá hủy trụ chì (50 g)(1)
1,7 8360(1) --- ---
2 Thuốc nổ PBX dẻo
1,0 --- --- 133,7(3)
1,2 --- 20,02 (25 g)
(3) --- Phá hủy trụ chì (50 g)(3)
1,25 7493(3) --- ---
1,45 7563(2) --- ---
3 Thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ
1,0 --- --- 130(1)
1,2 --- Phá hủy trụ chì (50 g)(2) ---
1,45 7598(2) --- ---
1,6 7900 8050(1) --- ---
4 Thuốc nổ PBX-9205 1,2 --- 21,5 (25 g)
(4) 136,4(3)
1,67 8170(1) --- ---
5 Thuốc nổ TNT 1,0
4850
5050(1) 16 (50 g)
(1) 100
1,64 7000(1) --- ---
(1)Theo tài liệu [3]; (2)Đo tại PTN Bộ môn TPTN; (3)Đo tại PTN Vilas122 Trung
tâm T262; (4)Theo tài liệu [4].
(a) (b) (c)
Hình 4. Xác định khả năng phá của thuốc nổ PBX dẻo
bằng cách đo độ nén trụ chì:
Trụ chì ban đầu (a), trụ chì sau khi nổ 25 g (b)
và sau khi nổ 50 g (c) thuốc nổ PBX dẻo.
91
Từ số liệu trong bảng 4 và hình 4 ta
thấy, các trụ chì đều bị nén đều và bị
phá hủy khi thử nghiệm liều nổ có khối
lượng 50 g (hình 4c); thuốc nổ PBX dẻo
có các đặc trưng năng lượng thấp hơn
so với thuốc nổ RDX, nhưng khá cao
hơn so với thuốc nổ TNT và tương
đương với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ, theo
các chỉ tiêu này thì thuốc nổ PBX dẻo
được xếp vào nhóm thuốc nổ phá mạnh.
Trong suốt quá trình thử nghiệm, chúng
tôi chỉ sử dụng kíp nổ điện số 8 để kích
nổ các liều thuốc nổ PBX dẻo và kết
quả đã cho thấy, các liều thuốc nổ PBX
dẻo đều bị kích nổ hoàn toàn từ kíp số
8, nghĩa là thuốc nổ PBX dẻo có độ
nhạy cao với xung nổ.
4. KẾT LUẬN
Thuốc nổ PBX dẻo trên cơ sở RDX và
hệ chất kết dính PS có ưu điểm: cho
phép chủ động được nguyên liệu sản
xuất với giá thành thấp hơn đáng kể so
với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ; mẫu thuốc nổ
PBX dẻo chứa khoảng 90% RDX và
10% hệ chất kết dính PS biểu hiện tính
dẻo tốt ở điều kiện thường, có khả năng
kết dính cao, chịu nén tốt, có độ an định
hóa học cao và độ nhạy va đập khá
thấp, các đặc trưng năng lượng tương
đương với thuốc nổ dẻo C-4 Mỹ, bắt nổ
tin cậy từ kíp số 8 nên hoàn toàn có thể
sử dụng để thay thế các thuốc nổ dẻo
khác đã xuống cấp, chế tạo một số sản
phẩm đặc thù cho Đặc công và Hải
quân, cũng như chế tạo nhanh các liều
nổ phục vụ huấn luyện bộ đội.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Military explosives (1984).
Headquarters, Department of The Army
/ Washington D.C, pp. 354.
2. Svatopluk Zeman, Ahmed Elbeih,
Zbynek Akstein (2010). Preliminary
study of several plastic bonded
explosives based on cyclic nitramines /
Chinese journal of energetic materials,
Vol. 18, No 5, 518-522 p.
3. Пиросправка (2012). Справочник
по взрывчатым веществам, порохам
и пирочехническим составам /
Издание 6, Москва, C. 310.
4. Phan Đức Nhân, Nguyễn Văn Đức
(2014). Nghiên cứu chế tạo mẫu thuốc
nổ kiểu PBX-9205 sử dụng polystiren /
Tạp chí Khoa học và Kỹ thuật, số 162,
trang 123-131.
5. Tiêu chuẩn TQSA 596:2006, số
200/2006/QĐ-BQP / Thuốc nổ TNT -
Yêu cầu kỹ thuật và phương pháp thử.
6. Cục Quân khí (2013), số 3140/QK-
ĐD. Quy trình thí nghiệm xác định
thành phần và đánh giá chất lượng
thuốc nổ PBX nhiệt dẻo.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- 26441_88890_1_pb_2683_2096845.pdf