Onder complexe temperatuurvariaties leidt de onomkeerbare thermische uitzetting van polymeergebonden explosieven (PBX's) die 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzeen (TATB) bevatten tot verminderde vormstabiliteit. Dit heeft op zijn beurt een directe invloed op de mechanische eigenschappen en veiligheidsprestaties tijdens opslag en gebruik. De afgelopen jaren is er uitgebreid en grondig onderzoek gedaan naar de thermische uitzettingseigenschappen van op TATB gebaseerde explosieven.

In een studie gepubliceerd in Energetic Materials Frontiers onderzocht een groep onderzoekers uit China de kenmerkende kristalstructuur van TAT en het thermische expansiemechanisme van op TATB gebaseerde PBX's. Daarnaast hebben ze de microstructurele evolutie tijdens het thermische uitzettingsproces samengevat en de daaruit voortvloeiende effecten van thermische uitzetting op de algehele prestaties van deze explosieven geanalyseerd.

"Er werd meer aandacht besteed aan de beïnvloedende factoren van thermische uitzetting en controlemethoden. Blijkbaar kan het ontwerpen van een nieuwe structuur van een bindingssysteem met negatieve thermische uitzetting, door het ontwerp van polymeren of vulstoffen met negatieve thermische uitzetting en TATB-kristallen met positieve uitzetting, de lineaire uitzetting verminderen coëfficiënt van telefooncentrales”, legt de hoofdauteur van het onderzoek, Cong-mei Lin, uit. "Deze aanpak onderdrukt niet alleen de thermische uitzetting van materialen, maar biedt ook brede toepassingsmogelijkheden."

Met name het onderdrukken van de onomkeerbare thermische uitzetting van op TATB gebaseerde PBX's en het verbeteren van de vormstabiliteit van het explosief onder een temperatuurwisselingsomgeving zijn essentieel. Het effectief onderdrukken van de thermische uitzetting van op TATB gebaseerde PBX's blijft echter een uitdaging.

"In de toekomst moeten we ons concentreren op het onomkeerbare expansiemechanisme van op TATB gebaseerde PBX's; TATB-kristalstructuurontwerp en -controle; het ontwerp en de ontwikkeling van nieuwe structureel-functionele geïntegreerde polymeren; en de toepassing van nieuwe functionele materialen met negatieve thermische expansie."

De auteurs zijn van mening dat de ontwikkeling van het structurele ontwerp van TATB- en bindmiddelsystemen en de toepassing van schadelijke functionele materialen met thermische uitzetting nieuwe mogelijkheden zullen bieden om de thermische uitzetting van op TATB gebaseerde PBX's te onderdrukken en de modificatietechnieken van energetische composieten te verrijken.

Meer informatie: Cong-mei Lin et al, Onderzoeksvooruitgang in thermische uitzettingseigenschappen van op TATB gebaseerde polymeergebonden explosieven, Energetische materiaalgrenzen (2023). DOI:10.1016/j.enmf.2023.09.003

Aangeboden door KeAi Communications Co.