Influência das micro esferas ocas de vidro na detonação da mistura nitrometano-polimetilmetacrilato

Abstract

A partir de uma mistura explosiva de nitrometano-polimetilmetacrilato (NM-PMMA), na proporção mássica de 96/4%, foram preparadas misturas explosivas NM-PMMA-MEOV com a finalidade de determinar a influência que uma pequena concentração de micro esferas ocas de vidro (MEOV) induz na sensibilidade ao choque e na propagação e extinção da detonação da mistura explosiva NM-PMMA. Os programas DYNA 2D e DYNA 3D são usados na previsão da forma do colapso de uma MEOV, por acção da detonação do nitrometano. Os resultados mostram que redução da espessura e o aumento do diâmetro da MEOV contribuem para o aumento da velocidade do jacto formado com o colapso e que a redução do diâmetro da MEOV conduz a uma mudança na forma de colapso da MEOV, fazendo-a passar de um colapso assimétrico, em forma de jacto rápido, para uma situação próxima de um colapso esférico. São medidas experimentalmente a celeridade e a pressão de detonação das misturas NM-PMMA-MEOV. Os resultados obtidos são correlacionados com os resultados teóricos obtidos com diferentes equações de estado (EoS) H9, H12, HL e BKW do programa THOR. É medida a sensibilidade das misturas explosivas ao choque: por choque induzido pelo impacto de uma folha voadora de kapton, acelerada por um canhão eléctrico - "flyer plate test" e por transmissão do choque por uma barreira inerte de PMMA, a partir da detonação de NM - "gap test". O aumento da fracção mássica de MEOV (Xm) e a diminuição do diâmetro médio das MEOV (d50) conduzem à diminuição da pressão mínima de iniciação das misturas NM-PMMA-MEOV. É medido o diâmetro crítico (dc) e a espessura de extinção (Gll) das misturas NM-PMMA-MEOV, sob confinamento plástico. Os resultados mostram que uma pequena fracção mássica de MEOV é suficiente para induzir uma forte redução em dc e Gll. Entre Gll e dc obteve-se uma relação de aproximadamente 1/2. Os resultados da curvatura da frente de detonação das misturas explosivas, medidos através de uma câmara de fresta, mostram que o aumento de Xm e a diminuição de d50 contribuem para a redução da curvatura, numa relação directa com a evolução da espessura da zona de reacção.