Des recherches récentes sur les explosifs à liant polymère (PBX) à base de TATB se sont concentrées sur la compréhension et le contrôle de leur dilatation thermique irréversible, qui affecte la stabilité de la forme et la sécurité. Les innovations en matière de conception structurelle et l’application de matériaux à dilatation thermique négative sont considérées comme des approches prometteuses pour atténuer ces problèmes. Crédit : Cong-mei Lin, et al.
Les explosifs à liant polymère (PBX) contenant du 1,3,5-triamino-2,4,6-trinitrobenzène (TATB) subissent une dilatation thermique irréversible à des températures variables, ce qui entraîne une stabilité de forme réduite. Ce changement affecte leurs propriétés mécaniques et leurs performances de sécurité pendant le stockage et l’utilisation. Des recherches approfondies récentes se sont concentrées sur l’étude du comportement de dilatation thermique des explosifs à base de TATB.
Dans une étude publiée dans la revue KeAi Frontières des matériaux énergétiques, un groupe de chercheurs chinois, a exploré la structure cristalline distinctive du TAT et le mécanisme de dilatation thermique des PBX basés sur TATB. De plus, ils ont résumé l’évolution microstructurale au cours du processus de dilatation thermique et analysé les effets conséquents de la dilatation thermique sur les performances globales de ces explosifs.
Innovations dans le contrôle de la dilatation thermique
« Une plus grande attention a été accordée aux facteurs d’influence de la dilatation thermique et aux méthodes de contrôle. De toute évidence, la conception d’une nouvelle structure de système de liaison à dilatation thermique négative, grâce à la conception de polymères ou de charges à dilatation thermique négative et de cristaux TATB à dilatation positive, peut réduire le coefficient de dilatation linéaire des PBX », a expliqué l’auteur principal de l’étude, Cong-mei Lin. « Cette approche supprime non seulement la dilatation thermique des matériaux, mais offre également de larges perspectives d’application. »
Il est notamment important de supprimer la dilatation thermique irréversible des PBX basés sur TATB et d’améliorer la stabilité de la forme de l’explosif dans un environnement cyclique de température. Cependant, supprimer efficacement la dilatation thermique des PBX basés sur TATB reste un défi.
« À l’avenir, nous devons nous concentrer sur le mécanisme d’expansion irréversible des PBX basés sur TATB ; Conception et contrôle de la structure cristalline TATB ; la conception et le développement de nouveaux polymères intégrés structurels-fonctionnels ; et l’application de nouveaux matériaux fonctionnels à dilatation thermique négative.
Les auteurs estiment que le développement de la conception structurelle du TATB et du système de liant et l’application de matériaux fonctionnels à dilatation thermique négative apporteront de nouvelles opportunités pour supprimer la dilatation thermique des PBX basés sur TATB et enrichir les techniques de modification des composites énergétiques.
L’étude a été financée par la Fondation nationale des sciences naturelles de Chine.
