مهندسی فناوری‌های دفاعی

مهندسی فناوری‌های دفاعی

افزایش ایمنی مواد منفجره پلاستیکی مبتنی بر HMX از طریق کپسوله‌سازی با پلیمر وایتون

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
1 استادیار ، دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی، گروه مهندسی شیمی، دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران
2 دانشگاه جامع امام حسین (ع)، دانشکده و پژوهشکده فنی و مهندسی ، گروه مهندسی شیمی
چکیده
مواد منفجره پلاستیکی کامپوزیت‌هایی پیشرفته با پراکندگی یکنواخت مواد منفجره پرقدرت در بستر پلیمری هستند که به دلیل انعطاف‌پذیری در شکل‌دهی، در سرجنگی موشک‌ها، خرج‌های گود، و مهمات پیشرفته کاربرد دارند. ماده منفجره HMX با چگالی g/cm³1.9، سرعت انفجار حدود m/s9100 و پایداری حرارتی مناسب، ماده‌ای قوی اما حساس به ضربه (7.4 ژول) و اصطکاک (120 نیوتن) است که چالش‌های جدی در تولید، حمل‌ونقل، و کاربرد ایجاد می‌کند. این پژوهش با هدف کاهش حساسیت HMX از طریق کپسوله‌سازی بلورهای آن با پلیمر Viton انجام شد تا ضمن حفظ قدرت انفجاری، ایمنی بهبود یابد. نمونه‌های HMX-DOA/Viton با نسبت وزنی92:6:2 نسبت‌های مختلف اندازه ذرات HMX-DOA (ریز به درشت: 50/50 و 60/40) سنتز شدند تا اثر توزیع اندازه ذرات بر خواص مکانیکی و حساسیت بررسی شود. تست‌های حساسیت به ضربه و اصطکاک نشان داد که نمونه با نسبت 60/40 بهینه است و در برابر انرژی ضربه 14.7 ژول (سقوط وزنه 5 کیلوگرمی از ارتفاع 30 سانتی‌متری) و نیروی اصطکاک 240 نیوتن هیچ‌گونه واکنشی (انفجار یا جرقه) نداشت. این نتایج حاکی از کاهش 2 برابری در حساسیت به ضربه و حساسیت به اصطکاک نسبت به HMX است. نتایج تست‌های حساسیت ماده منفجره HMX-DOA/Viton دارای E50 برابر با 14.7 ژول و F50 برابر با 240 نیوتن می‌باشد. آنالیزهای میکروسکوپ الکترونی روبشی (SEM)، پراش اشعه ایکس (XRD)، و طیف‌سنجی تبدیل فوریه فروسرخ (FT-IR) پوشش یکنواخت وایتون و حفظ ساختار کریستالی β-HMX را تأیید کردند. این مطالعه نشان‌دهنده موفقیت کپسوله‌سازی HMX با وایتون در ارتقای ایمنی است و راهکاری نوین برای کاربردهای نظامی و صنعتی ارائه می‌دهد.
کلیدواژه‌ها