Взрывчатые вещества (ВВ), индивидуальные вещества или смеси, способные
под влиянием к.-л. внеш. воздействия (нагревание, удар, трение. взрыв другого
ВВ и т.п.) к быстрой самораспространяющейся хим. реакции с выделением большого
кол-ва энергии и образованием газов (см. Взрыв). Р-ция, возникшая
в ограниченном объеме вещества, распространяется по ВВ благодаря передаче энергии
по массе вещества. Расстояние, на которое перемещается фронт реакции в единицу
времени, наз. скоростью взрывчатого превращения.
Для ВВ характерны два режима хим. превращения -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 значит.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 реакции 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 добавкикатализаторов.
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), бри-зантные 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 промежут. положение
между порохами и инициирующими ВВ. В соответствии с этим пороха применяют
в режиме горения в ствольном оружии, в кач-ве твердого ракетного топлива.
бризантные ВВ - в режиме детонации для пром. взрывных работ, снаряжения
боеприпасов и др.; инициирующие - для возбуждения взрывчатого превращения
других ВВ.
ВВ способны к самопроизвольному термич. разложению, которое со временем
приводит к потере необходимых свойств. Способность сохранять эксплуатационные
св-за 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 ароматич. нитросоединений
- тринитротолуол(тротил, тол), тринитрофенол, тринитроксилоли др.; из нитраминов - гексоген, октоген, тетрил. из нитроэфиров
- нитроглицерин. целлюлозы нитраты, пентаэритриттетранитрат (ТЭН);
из солей неорг. кислот - аммония нитрат, аммония перхлорат, свинца азид.
Большинство применяемых ВВ представляют собой смеси (смесевые ВВ),
в кач-ве компонентов которых используют как взрывчатые, так и невзрывчатые
соединения. В последнем случае смеси содержат вещества, способные окисляться,
или горючее (напр., порошкообразный металл, древесная мука), и окислитель
(напр., NH4C1O4, NH4NO3, HNO3,
N2O4). Примеры бризантных смесевых ВВ: октоген или
гексоген и тротил; динамиты-нитроглицерин, нитрогликоль или диэтиленгликолъдиншпрат
и древесная мука; аммониты- NH4NO3 и
нитросвединения; динамоны -NH4NO3 и древесная
мука или др. орг. горючее; аммоналы - NH4NO3 с порошкообразным
А1; игданиты - NH4NO3 и дизельное топливо; жидкие
смеси конц. HNO3 или N2O4 c горючим. Используются
также смеси мощных индивидуальных ВВ с флегматизаторами (парафин и др.
легкоплавкие вещества), позволяющими улучшить технол. свойства ВВ, снизить их
чувствительность к внеш. 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 (NaCl и др.). Такие
смеси наз. предохранительными взрывчатыми веществами (антигризутными).
Их разновидности-селективно-детонирующие ВВ, представляющие собой смеси
NH4C1, NaNO3 и нитроглицерин.. Для эксплуатации зарядов
при повышенных температурах (напр., 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 динамич. перегрузки, перепады температуры). Оно
удовлетворяется введением в смеси связующего (полимера), благодаря которому
получают монолитный высокопрочный нехрупкий заряд. В кач-ве метательных
ВВ в ствольных системах используют пороха на основе нитрата целлюлозы:
пироксилиновые и баллиститыВ ракетных системах в осн. применяют
композиции, содержащие небольшое кол-во полимерного связующего, окислитель
(гл. обр. NH4C1O4), горючее (А1), 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 промежут. заряд бризантного
ВВ. Для возбуждения горения порохов используют смеси гремучей ртути, свинца
тринитрорезорцината или тетразена с добавками, повышающими чувствительность
к мех. воздействию.
Ряд взрывчатых смесей на основе таких окислителей, как хроматы, дихроматы,
хлораты, пероксиды, оксиды, нитраты металлов, в сочетании с горючими добавками
применяют в пиротехнике (см. Пиротехнические составы). Мировое произ-во
ВВ неск. млн. т/год.