Under komplexa temperaturvariationer leder den irreversibla termiska expansionen av polymerbundna sprängämnen (PBX) innehållande 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobensen (TATB) till minskad formstabilitet. Detta i sin tur påverkar direkt de mekaniska egenskaperna och säkerhetsprestandan under lagring och användning. Under de senaste åren har omfattande och grundlig forskning genomförts för att undersöka de termiska expansionsegenskaperna hos TATB-baserade sprängämnen.

I en studie publicerad i Energetic Materials Frontiers , utforskade en grupp forskare från Kina den distinkta kristallstrukturen hos TAT ​​och den termiska expansionsmekanismen hos TATB-baserade PBX:er. Dessutom sammanfattade de den mikrostrukturella utvecklingen under den termiska expansionsprocessen och analyserade följdeffekterna av termisk expansion på den totala prestandan hos dessa sprängämnen.

"Mer uppmärksamhet ägnades åt de påverkande faktorerna för termisk expansion och kontrollmetoder. Uppenbarligen kan design av en ny struktur med negativ termisk expansionsbindningssystem, genom design av negativa termiska expansionspolymerer eller fyllmedel och positiv expansion TATB-kristaller, minska den linjära expansionen koefficient för PBX:er," förklarade studiens huvudförfattare, Cong-mei Lin. "Det här tillvägagångssättet undertrycker inte bara materialets termiska expansion utan har också breda tillämpningsmöjligheter."

Det är särskilt viktigt att undertrycka den irreversibla termiska expansionen av TATB-baserade PBX:er och förbättra formstabiliteten hos sprängämnet under en temperaturcykelmiljö. Att effektivt undertrycka den termiska expansionen av TATB-baserade PBX:er är fortfarande en utmaning.

"Framöver måste vi fokusera på den oåterkalleliga expansionsmekanismen för TATB-baserade PBX:er; TATB kristallstruktur design och kontroll; design och utveckling av nya strukturellt funktionella integrerade polymerer; och tillämpningen av nya negativa termiska expansion funktionella material."

Författarna tror att utvecklingen av den strukturella designen av TATB- och bindemedelssystem och tillämpningen av skadliga termiska expansionsfunktionella material kommer att ge nya möjligheter att undertrycka den termiska expansionen av TATB-baserade PBX:er och berika modifieringsteknikerna för energetiska kompositer.

Mer information: Cong-mei Lin et al, Forskningsframsteg i termiska expansionsegenskaper hos TATB-baserade polymerbundna sprängämnen, Energetic Materials Frontiers (2023). DOI:10.1016/j.enmf.2023.09.003

Tillhandahålls av KeAi Communications Co.