Электрическое поле, как ингибитор взрывного разложения нитевидных кристаллов азида свинца

Введение 5
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 8
1.1 Физико-химические свойства азида свинца 8
1.2 Кристаллическая структура азида свинца 10
1.3 Дефектная структура кристаллов 13
1.3.1 Общие сведения о дефектах 13
1.3.2 Дефектная структура азида свинца 15
1.4 Подвижность носителей заряда в азидах тяжелых металлов 16
1.5 Разложение азида свинца 18
1.6 Взрывное разложение азидов тяжелых металлов 26
1.7 Факторы, влияющие на взрывную чувствительность. Постановка задачи 27
ГЛАВА 2 ОБЪЕКТЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 36
2.1 Синтез и выращивание нитевидных кристаллов азида свинца 36
2.2 Подготовка образцов 37
2.3 Методика исследования и управления дислокационной структурой 38
2.4 Методика исследования взрывного разложения нитевидных кристаллов азида свинца 40
2.5 Методика экспериментального исследования фотохимического разложения азидов металлов 41
2.6 Метод Хилла 42
2.7 Статистическая обработка результатов 43
ГЛАВА 3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ 46
3.1. Исследование роли реакционных областей в разложении азида серебра 46
3.2 Взрывная чувствительность нитевидных кристаллов азида свинца 49
3.3 О механизме влияния электрического поля на процесс взрывного разложения нитевидных кристаллов азида свинца 50
ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ 52
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 53

Весь текст будет доступен после покупки

Азиды тяжелых металлов (АТМ) являются неустойчивыми соединениями, особенностью которых является высокая энергонасыщенность. Энергетическое воздействие из внешней среды провоцирует в кристаллах АТМ процессы разложения. Основные факторы, которые приводят к разложению азидов металлов, являются условия транспортировки, использования, а также хранения АТМ.
Внешнее энергетическое воздействие инициирует в нитевидных кристаллах (НК) АТМ процессы разложения, качественная модель которых включает, наряду с генерацией в объеме образца неравновесных электронов и дырок, перенос их к поверхности кристалла в реакционные области (РО), образованные краевыми дислокациями, а также реализацию в РО цепной химической реакции.
Одними из трудноустранимых воздействий в процессе производства, хранения и транспортировки являются электромагнитные поля различной напряженности. Особый интерес, в последнее время, представляют электромагнитные поля, как инструмент управления процессом твердофазного разложения энергонасыщенных веществ. В работах нашей лаборатории [1-3], показана возможность регулирования скоростей кристаллизации и реакции фотохимического разложения НК азида серебра бесконтактным постоянным электрическим полем. Последние исследования, проведенные в нашей лаборатории, показали возможность управления взрывной чувствительностью НК азида серебра с помощью бесконтактного постоянного электрического поля (управляющего поля) различной конфигурации, напряженность которого варьировали в широком диапазоне (от 10-4 до 103 В/м).

Весь текст будет доступен после покупки

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР
1.1 Физико-химические свойства азида свинца
Азид свинца – это соль азотистоводородной кислоты, которая нерастворима в воде, спирте, ацетоне (рис. 1). Он гигроскопичен, а под действием света слои кристаллов разлагаются на азот и свинец. Относится к взрывчатым веществам, при поджигании который детонирует (то есть в котором по веществу происходит распространение ударной волны, инициирующее химическую реакцию горения). Азид свинца очень плохо разлагается без взрыва. Скорость детонации составляет – 4500 - 5400 м/сек, в зависимости от плотности прессования. Газовыделение составляет- 308л/кг. При долгом нахождении на свету, азид разлагается с поверхности на свинец и азот, приобретая при этом серый цвет, а при кипячении разлагается с выделением азотистоводородной кислоты [4].

Рис.1. Структурная формула соли азотистоводородной кислоты

Свойства азида свинца: теплота взрыва 1.54 МДж/кг (термостоек); взрывоопасен выше 240-250°С; температура вспышки около 330 °С; плотность 4.71 г/см3; скорость детонации 4630 м/с при 3.0 г/см3, 5300 м/с при 4.1 г/см3; объем продуктов взрыва 308 л/кг; стандартная теплота образования 104,3 ккал/моль; фугасность 110 мл; давление на фронте детонационной волны 15.8 ГПа при 3.7 г/см3 [4].
Азид свинца запрессовывают в капсюли-детонаторы под давлением 600-700 кг/см2. Он взрывается как в сухом, так и во влажном состоянии от начального импульса. Если в азиде свинца присутствуют минеральные примеси, такие как песок, битое стекло, то его чувствительность увеличивается. Очень опасен из-за высокой чувствительности к трению, чувствителен к механическим воздействиям, а также в большой степени зависит от размера кристаллов и в способе кристаллизации. При хранении не должен соприкасаться с медью, так как если присутствует влага, образуется азид меди [4].

Весь текст будет доступен после покупки

1. Крашенинин, В. И. Моделирование дефектной структуры в кристаллах азида серебра / В. И. Крашенинин, Л. В. Кузьмина, Е. Г. Газенаур, В. И. Гасанова // Вестник ТГУ. Приложение. – 2006. – №19. – С. 103-104.
2. Газенаур, Е. Г. О продуктах медленного разложения азидов свинца и серебра / Е. Г. Газенаур, В. Ю. Захаров, В. И. Крашенинин, А. И. Гасанов // Рукопись в деп. в ВИНИТИ 19.10.00, №2662 – ВОО. – 19 с.
3. Захаров, В. Ю. Физико-химические процессы в азидах тяжелых металлов и дислокационная структура / В. Ю. Захаров, Е. Г. Газенаур, А. И. Гасанов, В. И. Крашенинин, В. И. Якутина // Известия ВУЗов. Физика. – 2002. – №6. – С. 17-21.
4. Faer, H. D. Energetic materials. Physics and chemistry of inorganic azides / Edited by H. D. Faer, R. F. Walker. - New York. - 1977. - V.1. - 503 с.
5. Гиббс, Дж. Термодинамические работы / Дж. Гиббс // М.-Л.: Гостехиздат - 1950. – 492 с.
6.Кук, М.А. Наука о промышленных взрывчатых веществах / М.А. Кук. - М.: Недра -1980. - 453 с.
7. Сидорин, Ю.Ю. Характер переноса носителей заряда в азиде серебра / Ю.Ю. Сидорин, Ю.А. Захаров, Е.В. Кучис. - Деп. в ВИНИТИ, 1981. - № 123. - С.82. – 21.
8. Захаров, Ю.А. Энергетика и природа энергетических зон азида серебра. / Ю.А. Захаров, Л.В. Колесников, А. Е Черкашин// Изв. АН СССР, сер. неорг. Материалы. - 1979. - Т.14. - №7. - С.1283 - 1288.
9. Штремель, М. А. Прочность сплавов. Ч. I. Дефекты решетки/ М. А. Штремель // М.: МИСИС- 1999. – 384 с.
10. Штремель, М. А. Прочность сплавов. Ч. I. Дефекты решетки / М. А. Штремель // М.: МИСИС- 1999. – 384 с.
11. Кузьмина, Л.В. Разложение азидов серебра и свинца в электрическом и магнитном полях / Л. В Кузьмина. - Кемерово. - 1998. - 149 с.
12. Крашенинин, В.И. Электрополевое разложение азида серебра: влияние поперечных электрического и магнитного полей / В.И. Крашенин, Л.В. Кузьмина, В.Ю. Захаров, А.Ю.Сталинин // Химическая физика. – 1995. – Т. 14. – № 4. – C. 126-135.
13. Крашенинин, В. И. Влияние магнитных полей на образование реакционных областей в кристаллах азида серебра / В. И. Крашенинин, Л. В. Кузьмина, Д. В. Добрынин, М. А. Дорохов // Химическая технология. – 2005. – № 12. – С. 8-10.
14. Кузьмина, Л. В. Разложение азидов серебра и свинца в электрическом и магнитных полях: дисс. доктора ф.-м. наук 02.00.04. – Кемерово. – 1988 - 149 с.

Весь текст будет доступен после покупки