ЭНЕРГОНАСЫЩЕННЫЙ СВЕТОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ СОСТАВ ДЛЯ ЛАЗЕРНОЙ СИСТЕМЫ ИНИЦИИРОВАНИЯ Российский патент 2003 года по МПК C06B33/00 C06B43/00 

Изобретение относится к взрывному делу, и может быть использовано в горном деле, строительстве, сейсморазведке, взрывообработке металлов.

Известны составы капсюля-детонатора /1/, в которых в качестве инициирующего состава используется азид свинца - первичное взрывчатое вещество.

Недостатком таких составов является их высокая чувствительность к механическому воздействию, что обуславливает высокую опасность в обращении с ними при производстве, эксплуатации, хранении, транспортировке.

Известны составы капсюля-детонатора, в которых в качестве инициирующего заряда используются вторичные взрывчатые вещества, такие как ТЭН, октоген, гексоген /2/. Известно, что эти составы используются как в электрических системах инициирования, так и в неэлектрических, в которых в качестве проводника сигнала используются ударноволновые трубки (волноводы). Недостатком таких составов также является повышенная чувствительность к механическому воздействию и возможность срабатывания состава от несанкционированного электрического сигнала.

Наиболее близким по существу решаемой задачи является состав, используемый в самосрабатывающем инициаторе, состоящем из 3-х пиротехнических групп смесевых расходных материалов (металлическое горючее и окислитель; инициирующее взрывчатое вещество (ВВ); метательное ВВ, а именно: ракетное горючее, синоним, пропеллант. В качестве окислителя в композиции в самосрабатывающем инициаторе используется нитрат калия или перхлорат калия. Одним из горючих компонентов является пропеллант одноосновной, двухосновной либо смесь пропеллантов (прототип) /3/.

Лазерный импульс вызывает последовательное инициирование, описанных в прототипе компонентов состава.

Недостатком данного состава, принятого за прототип заявляемому, является повышенная чувствительность к механическим и электрическим воздействиям за счет присутствия инициирующего взрывчатого вещества и сильного окислителя перхлората калия, а также многокомпонентность состава, и многостадийность технологии приготовления состава.

Техническая задача изобретения - повышение безопасности ведения взрывных работ и получение невзрывоопасного безопасного состава, чувствительного только к лазерному воздействию.

Поставленная задача достигается тем, что в энергонасыщенном светочувствительном составе для лазерной системы инициирования, содержащем компанент ракетного горючего и окислитель, в качестве компонента ракетного горючего он содержит аминогуанидин нитрат, а в качестве окислителя - тетроксид трисвинца при следующем соотношении ингредиентов, мас.%:
Аминогуанидин нитрат - 12-18
Тетроксид трисвинца - 82-88
Сопоставительным анализом с прототипом установлено отличие заявляемого состава, заключающееся в наличии окислителя - тетроксида трисвинца и компонента ракетного горючего аминогуанидина нитрата, тем самым в отличии от прототипа исключаются ИВВ и перхлорат калия, что повышает безопасность состава при изготовлении, эксплуатации, хранении и транспортировке, а также устраняет воздействие несанкционированных механических и электрических сигналов. Все это позволяет повысить безопасность ведения взрывных работ и получить невзрывоопасный состав, чувствительный только к лазерному воздействию.

Суть данного изобретения составляет комбинация аминогуанидина нитрата H₂NC(= NH)NHNH₂•HNO₃ и тетроксида трисвинца Рb₃O₄. По химическому составу аминогуанидин нитрат представляет собой соль, состоящую из аминогуанидина (H₂NC(=NH)NHNH₂) - производного несимметричного гидразина (-NHNH₂) и окислителя - азотной кислоты, температура плавления аминогуанидин нитрата 30^oС. Легко окисляющаяся группировка гидразина, наличие собственного окислителя в молекуле: азотной кислоты и равномерно распределенного мелкодисперсного Рb₃O₄ в заявляемом составе - все это позволяет повысить чувствительность композиции к лазерному воздействию. Тетроксид трисвинца Рb₃O₄ наряду с каталитической активностью и высокой температурой разложения 500-550^oС, отличается доступностью. Товарное название данного компонента - сурик. Аминогуанидин нитрат также является товарным продуктом предприятий органического синтеза.

Характерной особенностью данного состава является то, что он не восприимчив к моноимпульсному лазерного излучения наносекундной длительности. К электрическим сигналам он тоже не восприимчив, следовательно, его нельзя задействовать при электрических сигналах. Энергонасыщенный светочувствительный состав для лазерной системы инициирования воспринимает только импульсно-периодические лазерные сигналы. Таким образом, заявляемый энергонасыщенный светочувствительный состав обеспечивает повышение безопасности ведения взрывных работ путем получения невзрывоопасного состава, чувствительного только к лазерному воздействию. Способ его получения прост, технологичен, не содержит взрывоопасных компонентов, а также инициирующих и бризантных ВВ.

Примеры.

Приготавливают состав энергонасыщенный светочувствительный, который состоит из 15% по весу аминогуанидина нитрата с размерами частиц приблизительно 50 мкм, 85% по весу тетроксида трисвинца порошкообразного (сорт реагента, имеющий размер частиц 200 меш). Для получения однородной смеси используют метод сухого смешения. В табл.1 приведены компоненты составов прототипа и заявляемого.

Достоинство предлагаемого состава подтверждается результатами экспериментов. Заявляемый состав, помещенный в открытые бюксы, облучаемый в насыпном виде без предварительной подпрессовки, без покровного стекла, сгорал полностью. Результаты по безотказности срабатывания энергонасыщенного светочувствительного состава, прошедшему предварительную подготовку в виде запрессовки его в прочный герметичный корпус приведены в табл.2. В экспериментах при использовании источника лазерного импульсно-периодического излучения на длине волны λ = 1,06 мкм и мощности 3 Вт получены результаты, приведенные в табл.2.

Источники информации
1. ГОСТ 6254.

2. Детонатор без первичных взрывчатых веществ, патент СССР 1521291, F 42 В 3/10, F 42 С 19/08, 1989.

3. Самосрабатывающий инициатор, патент US 4892037, F 42 С 19/08 от 09.01.1990.

Изобретение относится к области взрывного дела и может быть использовано в горном деле, строительстве, сейсморазведке, взрыво-обработке металлов. Согласно изобретению энергонасыщенный светочувствительный состав для лазерной системы инициирования содержит компонент ракетного горючего аминогуанидин нитрат и окислитель тетроксид трисвинца. Изобретение направлено на создание невзрывоопасного состава, чувствительного только к лазерному воздействию, не реагирующего на начальный механический и электрический импульсы, обладающего хорошей стойкостью и безопасностью при эксплуатации, хранении и транспортировке. 2 табл.

Энергонасыщенный светочувствительный состав для лазерной системы инициирования, содержащий компонент ракетного горючего и окислитель, отличающийся тем, что в качестве компонента ракетного горючего он содержит аминогуанидин нитрат, а в качестве окислителя - тетроксид трисвинца при следующем соотношении ингредиентов, мас. %:
Аминогуанидин нитрат - 12-18
Тетроксид трисвинца - 82-88