Синтез Высокоэнергетических Материалов, Модифицированных Наноразмерным Углеродом, И Исследование Их Чувствительности К Лазерному Излучению

Abstract

Найдено, что высокоэнергетические материалы (ВЭМ), модифицированные наноразмерным углеродом фуллероидного типа (астраленом), такие как: ТЭН - тетранитропентаэритрит, ТНРС - тринитрорезорцинат свинца, НКТ (NCP) - перхлорат (5-нитротетразолато-N2) пентаамминкобальта (III) обладают повышенной восприимчивостью к излучению от лазерного диода. Модифицированные ВЭМ получали по оригинальным методикам: НКТ и ТЭН в процессе кристаллизации в суспензии астралена, а модифицированный ТНРС непосредственно при синтезе в присутствии наночастиц астралена. Наиболее эффективным способом разделения астраленовых кластеров является их диспергирование при интенсивном воздействии ультразвука в жидкой среде при удельной мощности излучения не менее 2-4 Вт/см3. В соответствии с этим для обеспечения наноразмеров астрален обрабатывали ультразвуком в изопропиловом спирте или водном изопропиловом спирте и использовали в виде суспензии для получения модифицированных ВЭМ. Для испытаний использовалась система лазерного инициирования на основе лазерного диода на нескольких излучающих кристаллах с длиной волны излучения 976 нм, максимально допустимой выходной мощностью излучения в непрерывном режиме 60 Вт и выводом излучения в оптоволокно с диаметром сердцевины 105 мкм с числовой апертурой 0,15. После снаряжения экспериментального образца лазерного капсюля-детонатора (ЛКД), светочувствительными ВЭМ, производилась установка в его корпус оптоволоконного кабеля, состоящего из инициирующего оптоволокна диаметром 105 мкм и регистрирующего волокна диаметром 500 мкм, имеющих полированные торцы и общую концевую колодку. Проведены испытания составов в макете ЛКД при разных значениях мощности излучения лазерного диода, определен порог плотности мощности излучения для ВЭМ как модифицированных астраленом, так и штатных одинаковой дисперсности. Получено, что введение астраленов в ВЭМ способствует значительному увеличению чувствительности к лазерному излучению не только за счет поглощения квантов излучения наночастицами астралена с образованием «горячих точек», но и со специфическим механизмом, свойственным для фуллероидных наночастиц: реакции получения синглетно-возбуждённого кислорода.