Surmonter l’expansion thermique irréversible : les scientifiques améliorent la performance explosive et la sécurité




Recherche récente sur les explosifs polymères liés au TATB

Recherche récente sur les explosifs polymères liés au TATB

Les recherches récentes sur les explosifs polymères liés au 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzène (TATB) se sont concentrées sur la compréhension et le contrôle de leur expansion thermique irréversible, qui affecte la stabilité de forme et la sécurité. Les innovations en matière de conception structurale et l’application de matériaux à expansion thermique négative sont considérées comme des approches prometteuses pour atténuer ces problèmes. Crédit : Cong-mei Lin, et al

Les explosifs polymères liés au TATB (PBX) subissent une expansion thermique irréversible à des températures variables, ce qui entraîne une stabilité de forme réduite. Ce changement affecte leurs propriétés mécaniques et leurs performances en termes de sécurité pendant le stockage et l’utilisation. Des recherches approfondies récentes se sont concentrées sur l’étude du comportement d’expansion thermique des explosifs à base de TATB.

Dans une étude publiée dans le journal KeAi Energetic Materials Frontiers, un groupe de chercheurs chinois a exploré la structure cristalline distinctive du TATB et le mécanisme d’expansion thermique des PBX à base de TATB. De plus, ils ont résumé l’évolution microstructurale pendant le processus d’expansion thermique et analysé les effets conséquents de l’expansion thermique sur les performances globales de ces explosifs.

Innovations dans le contrôle de l’expansion thermique

“Plus d’attention a été portée aux facteurs influençant l’expansion thermique et aux méthodes de contrôle. De toute évidence, la conception d’une nouvelle structure de système de liaison à expansion thermique négative, à travers la conception de polymères ou de charges à expansion thermique négative et de cristaux de TATB à expansion positive, peut réduire le coefficient de dilatation linéaire des PBX”, a expliqué l’auteur principal de l’étude, Cong-mei Lin. “Cette approche non seulement supprime l’expansion thermique du matériau, mais offre également de larges perspectives d’application.”

Il est important de noter que la suppression de l’expansion thermique irréversible des PBX à base de TATB et l’amélioration de la stabilité de forme de l’explosif dans un environnement de température cyclique sont importants. Cependant, supprimer efficacement l’expansion thermique des PBX à base de TATB reste un défi.

“À l’avenir, nous devons nous concentrer sur le mécanisme d’expansion irréversible des PBX à base de TATB ; la conception et le contrôle de la structure cristalline du TATB ; la conception et le développement de nouveaux polymères intégrés structuraux-fonctionnels ; et l’application de nouveaux matériaux fonctionnels à expansion thermique négative.”

Les auteurs estiment que le développement de la conception structurale du TATB et du système de liants ainsi que l’application de nouveaux matériaux fonctionnels à expansion thermique négative apporteront de nouvelles opportunités pour supprimer l’expansion thermique des PBX à base de TATB et enrichir les techniques de modification des composites énergétiques.

Référence:

“Research progress in thermal expansion characteristics of TATB based polymer bonded explosives” by Cong-mei Lin, Liang-fei Bai, Zhi-jian Yang, Fei-yan Gong and Yu-shi Wen, 16 septembre 2023, Energetic Materials Frontiers. DOI: 10.1016/j.enmf.2023.09.003

L’étude a été financée par la Fondation nationale chinoise pour les sciences naturelles.