Jak działają materiały wybuchowe?

Istnieją dwa rodzaje materiałów wybuchowych: niskie materiały wybuchowe, takie jak prochowa i wysokie materiały wybuchowe, takie jak TNT.Niskie materiały wybuchowe są na ogół mieszanką substancji palnej i utleniacza, który spala (deflagratów) z prędkością od kilku cm/s do 400 m/s, ale zwykle na dolnym końcu tej skali.Wysokie materiały wybuchowe są związkami chemicznymi (jeden rodzaj cząsteczki), a nie duet - te detonat, a nie deflagrate, wytwarzając naddźwiękową falę uderzeniową wynoszącą 1000 - 9 000 m/s.

Niskie materiały wybuchowe działają w taki sam sposób, jak spalanie drewna lub węgla:Łącząc spalającą substancję z utleniaczem w wystarczającej temperaturze, tworzone są ciepło i szybko rozszerzające się gazy.W zależności od poziomu tlenu w otaczającym pożywce deflagracja występuje z mniejszą szybkością i przemocą.Na wyższych poziomach deflagracje przypominają detonacje.

Wysokie materiały wybuchowe są chemicznie niestabilnymi związkami, często obejmującymi kilka grup azotanów.Po wystawieniu na wystarczającą ilość ciepła lub wstrząsu mechanicznego, wysokie materiały wybuchowe nagle zmieniają ich strukturę molekularną, pogarszając się w produkty reakcyjne i uwalniając dużo energii w tym procesie.

Istnieje dziewięć pierwotnych sekwencji reakcji tworzących części procesu detonacji wysokich materiałów wybuchowych, określanych jako priorytety.Na przykład priorytet 1 obejmuje połączenie metalu z chlorem, uwalniając nadmiar energii w tym procesie.Inne priorytety obejmują połączenie wodoru z chlorem, metalem z tlenem, węglem i tlenem, wodorem i tlenem, tlenek węgla i tlen, azot z samym sobą, tlen z sobą i wodór z samym sobą.W dowolnym wybuchu może wystąpić kilka z tych reakcji, każda zwalniają duże ilości energii.

Ponieważ niektóre materiały wybuchowe wymagają ekstremalnego ciepła do detonowania, należy skonfigurować łańcuchy wybuchowe, w którym jeden wybuch o niższej energii jest detonowany przez czapkę blasterową,który następnie stanowi podstawę do eksplozji dodatkowej substancji.

Cztery standardowe cechy Związek lub mieszanina musi być kwalifikowana jako wybuch wybuchowy, obejmuje szybką ekspansję gazów, wytwarzanie ciepła (reakcja egzotermiczna), szybkość reakcji,i inicjacja reakcji, co oznacza, że wybuch można zapalić w kontrolowany sposób.Kolejną pożądaną jakość materiałów wybuchowych do praktycznych zastosowań jest ograniczona toksyczność.