Brevet FR2027374A1 — publié le 19700925

La présente invention concerne des compositions explosives, et leurs procédés d*obtention, caractérisées par une combinaison explosive à base d*aluminium, d'hydrazine et de nitrate d * hydrazinium, présentant dans certains cas des doses 5 d'ammonium et de nitrate d'ammonium en équilibre instable, et comportant divers modificateurs de propriétés physiques pour donner à la composition des caractéristiques convenables de stabilité, de densité, de viscosité et de point de congélation. On connaît généralement des compositions explosives et 10 propulsives qui comportent des mélanges d'hydrazine et de nitrate d1 hydrazinium (appelé aussi nitrate d'hydrazine ou mononitrate d'hydrazine)- et de telles compositions sont décrites dans les brevets des Etats-Unis H"® 2 704- 706 au nom de AUDBIE2E et N° 2 94-3 927 a$t nom de AUDEIEÏH et al. Dans le brevet 15 N0 2 704 706, il est question d'un nitrate d'ammonium rendu sensible par du nitrate d'hydrazinium pour son emploi en liaison avec un explosif connu tel que le TïfT, les nitrates étant sous forme solide et aucune hydrazine libre n'étant présente. Dans le brevet H* 2 94-3 927» le système nitrate d'iiydraxinium-20 hydrazine est décrit comme ayant un point de congélation remarquablement bas et comme étant utilisable comme combustible en liaison avec des oxydants classiques tels que l'eau oxygénée, l'acide nitrique fumant et l'oxygène liquide, le mélange nitrate d'hydrazinium-hydrazine comportant dans ce cas au moins 25 environ 18J6 d'hydrazine en poids, et de façon idéale environ 50J6 ou plus d'hydrazine en poids, pour donner un point de congélation du combustible d'environ -50°C. Dans le combustible du brevet AUDBIETH et al, comme on l'a indiqué ci-dessus, la proportionnalité du mélange nitrate d'hydrazinium-hydrazine 30 est déterminée uniquement en fonction de l'abaissement du point ■ de congélation, et non par rapport à un équilibre stoechiomé-trique ou une efficacité maximale en tant que composition explosive, et plus particulièrement, cette proportionnalité n'implique aucun équilibre stoechiométriqué ou efficacité max±— 35 maie dans le cas où le mélange nitrate d'hydrazinium-hydrazine est utilisé en combinaison avec un constituant réducteur métallique non lié tel que l'aluminium, comme dans le cas de la présente invention. Ainsi, les compositions explosives connues antérieurement 4-0 sont des compositions qui contiennent du nitrate d'ammonium, 69 45423 2 2027374 avec un solvant comportant de l'hydrogène, telles que des solutions d'ammoniaque liquide ou de nitrate d*ammonium ammoniaqué, et avec un constituant carburant métallique tel que des particules de magnésium ou d*aluminium, ce type de composition explosi-5 ve étant exposé dans le brevet des Etats-Unis F® 3 124 495 su nom de HEABEL. Sans ces compositions, l'ammoniaque ou un solvant semblable du nitrate d'ammonium est présent dans une proportion d'environ 2% à 35# en poids, par rapport au nitrate d'ammonium prent dans la proportion d'environ 10# à 83# en poidsj et le 10 constituant métallique est présent selon une quantité d'environ 15# à 60# en poids. Sans la composition explosive de HEADEL, le module des particules du constituant métallique est indiqué comme étant notablement plus grand que celui obtenu par le tamis standard de type "US 20", afin que la composition soit suffisam-15 ment insensible pour empêcher que se produise une détonation prématurée au cours de la manipulation. Bien que HBÀDEL donne une indication générale en ce qui concerne le solvant à base d'hydrogène pour le nitrate d'ammonium qui est soit de l'ammoniaque liquide, de l'eau, de l'hydroxyde d'ammonium, ou de l'hy-20 drazine (tous les exemples indiqués comportant comme solvant de l'ammoniaque en solution aqueuse), ÏÏRAT)EL a* fait aucune distinction entre ces divers solvants, pas plus qu'il ne donne d'indication en ce qui concerne certaines propriétés physiques particulièrement avantageuses ou les caractéristiques détonantes des 25 combinaisons spécifiques d'hydrazine ou d'hydrazine contenant un solvant avec un oxydant nitrate ou similaire dissous et en présence de particules d'aluminium, tel que cela caractérise la présente invention» HRADEL présente en effet seulement un système d'explosif du type ammoniaque-nitrate d'ammonium/aluminium ou 30 magnésium puisque l'hydrazine et le magnésium peuvent être exo-thermiquement instables et donner une composition spontanément combustible. Par rapport au système explosif de HRADEL, le système de la présente invention à nitrate a 'hyflt»h «■i n-î np/hyriT«n«*/ninw-î n-îm 35 renferme un hydrazine libre présent qui, même s'il est présent en excès, ne présente pas de caractère nuisible pour la réaction explosive, car il se décompose de lui-même en produits gazeux avec dégagement d'énergie, tandis que l'ammoniaque ou le constituant liquide de HRADEL à base d'ammoniaque et d'eau absorbe de 40 l'énergie pour se décomposer et nuit par conséquent au dégagement 69 45423 3 2027374 d'énergie de l'explosion. On doit considérer comme important le fait que l'hydrazine est beaucoup plus qu'un simple solvant dans le système explosif de la présente invention. L'hydrazine se comporte aussi comme un fluide travaillant uniquement de façon 5 positive dans le système de la présente invention, ce qui aboutit à une plus grande contribution énergétique pour le mélange car il réagit sur les produits gazeux finaux, ajoutant notablement plus de gaz par unité de poids initiale de la composition. Quand on compare le système explosif de HT? A DEL à ammoniaque/ 10 nitrate d'ammoniaque/aluminium ou magnésium avec le système explosif de la présente invention à hydrazine/nitrate d'hydrazinium/ aluminium, un fait peut être particulièrement significatif, est que la ■liqueur" de HEATTFIL (la partie normalement liquide de la composition, c'est-à-dire le nitrate d'ammonium dissout dans 15 une solution aqueuse ammoniacale) n'est pas détonante en l'absence du constituant métallique, tandis que la "liqueur" de la présente invention (par exemple le nitrate d'ammonium dissous dans de l'hydrazine pour former de façon soluble un équilibre ionique des cations d'hydrazinium et d'ammonium et des anions 20 nitrates avec des quantités notables d'hydrazine libre et en présence d'ammoniaque libre) est d'elle-même explosive sans le constituant métallique (aluminium). Le système explosif de la présente invention est donc créé en théorie pour fournir ce que l'on peut appeler un système explosif à deux temps, l'onde de 25 choc explosif initiale étant provoquée tout d'abord par la réaction rapide de l'oxydant et de l'hydrazine, la réaction du constituant métallique se produisant apparemment en deux temps pour donner un choc en retard. En conséquence d'une telle réaction en deux temps du constituant aluminium, la caractéristique des for-30 mulations idéales de la présente invention donne, de façon démontrable, un souffle d'air environ deux fois plus important que le TNT, tandis que le rendement du souffle d'air du système explosif de HEADEL est à peu près le même que celui du TNT. Un produit intermédiaire du nitrure d'aluminium peut être 35 formé et ce produit est unique par rapport à la composition explosive de la présente invention, et cela constitue une explication supplémentaire possible de l'accroissement de l'effet déflagrant. Pour préciser davantage la nature de la présente invention, 40 on a déterminé que les compositions explosives selon l'invention bad original 69 45423 4 2027374 devraient comporter les constituants suivants, présents dans des pourcentages en poids relatifs approximatifs suivants : Constituant gamme large gamme préférée Proportion idéale 5 Aluminium 2-45 20 - 35 33 HHj et HH4 + 0-18 0-10 10 *2^ et + 6 - 75 15 - 30 19 ÏOj- ou équivalent 14- ?0 ' 25 - 55 58 En se reportant aux compositions des constituants c'est—à— 10 dire le nitrate d*ammonium dissous dans une solution aqueuse ammoniacale) n'est pas détonante.en l'absence du constituant métallique, tandis que la "liqueur" de la présente invention (par exemple le nitrate d'ammonium dissous dans de l'hydrazine pour former de façon soluble un équilibre ionique des cations 15 d'hydrazinium et d'ammonium et des anions nitrates avec des quantités notables d'hydrazine libre et en présence d'ammoniaque libre) est d'elle-même explosive sans le constituant métallique (aluminium). Le système explosif de la présente invention est donc créé en théorie pour fournir ce que l'on peut appeler un -20 système explosif à deux temps, l'onde de choc explosif initiale . étant provoquée tout d'abord par la réaction rapide de 1 ' oxydant et de l'hydrazine, la réaction du constituant métallique se produisant apparemment en deux temps pour donner un choc en retard* En conséquence d'une telle' réaction en deux temps Au eons» 25 tituant aluminium, la caractéristique des formulations idéales de la présente invention donne, de façon démontrable, un souffle d'air environ deux fois plus important que le SSI, tandis que le rendement du souffle d'air du système explosif de HBADKTi est à peu près le même que celui du 30 Un produit intermédiaire du nitrore d'aluminium peut être formé et ce produit est unique par rapport à la composition explosive de la présente invention, et cela constitue une explication supplémentaire possible de l'accroissement de l'effet déflagrant* 35 Pour préciser davantage la nature de la présente invention, on a déterminé que les compositions explosives selon l'invention devraient comporter les constituants suivants, présents dans des pourcentages en poids relatifs approximatifs suivants : « BAD ORIGINAL 69 45423 s 2027374 Constituant gamme large gamme préférée Proportion idéale Aluminium 2-45 20-35 33 HHj et + 0 - 18 0-10 10 5 ÎTgH^ et + 6 - 75 15 - 30 19 NOj- ou équivalent 14-70 25-35 38 En se reportant aux compositions des constituants ci-dessus l'ion nitrate ou équivalent peut être présent dans un ou plusieurs composés choisis dans le groupe consistant en nitrate (s) 10 et mélanges de nitrate (s) avec de petites quantités de perchlo-rate (s)» En variante, le sel oxydant peut également comporter de petites quantités d'un, ou de plusieurs sels oxydants ayant certains cations métalliques au lieu d'un cation stable du type hydrogène azoté, c'est-à-dire que le ou les sels oxydants peuvent 15 inclure une petite proportion d'un sel oxydant choisi dans le groupe comportant les nitrates de métaux alcalins, le nitrate de calcium, le nitrate d'aluminium, le perchlorate d'hydrazinium, les perchlorates de métaux; alcalins, le perchlorate de calcium et les mélanges de ces corps. Toutefois, dans l'emploi habituel 20 de la composition explosive, la présence d'une petite quantité de eation métallique n'offre pas d'avantage et nuit jusqu'à un certain point à l'efficacité explosive de la composition en ce que le cation métallique forme tua produit de réaction solide plutôt qu'un produit dé réaction gazeux» Sans certains cas,; 25 toutefois, une petite quantité d'un cation métallique dans les sels oxydants est bénéfique du point de vue de la réduction de l'écume au cours de la préparation de la composition, ou du point de vue de l'amélioration des caractéristiques de stockage ou d*autres propriétés physiques souhaitées® 30 Les compositions explosives de la présente invention peu vent être, en général, constituées soit en mélangeant du nitrate d*ammonium et de l'hydrazine avec addition, ensuite, de particules d'aluminium» Sans le premier cas, le nitrate est présent dans le mélange final sous la forme de nitrate d'hydrazinium et de 35 nitrate d'ammonium en équilibre instable avec de l'hydrazine et de l'ammoniaque» Dans le second cas, l'ion nitrate est surtout présent sous la forme de nitrate d'hydrazinium sans que soit présent de façon notable le nitrate d'ammonium. En variante de la première manière de constituer la composition, et pour parve-40 ts à une composition dans laquelle le nitrate est présent à peu 69 45423 6 2027374 près entièrement sous forme de nitrate d'hydrazine sans que, pratiquement, l'ammonium soit présent, le mélange de nitrate d'ammonium et d'hydrazine peut s'effectuer à température élevée •t/ou sous vide pour éliminer l'ammoniac gazeux dégagé* En 5 considérant le type de composition explosive provenant du premier mode de préparation exposé ci-dessus, c'est-à-dire le type de composition explosive qui comporte un mélange de nitrate d'hydrazinium et de nitrate d'ammonium en équilibre instable avec hydrazine et ammoniaque, du point de vue des pourcentages 10 en poids relatifs approchés des matériaux de départ, les compositions explosives selon la présente invention comportent les constituants suivants dans les pourcentages approchés suivants s Constituant Gamme large gamme préférée Proportion idéale 15 Aluminium 2 — 45 20 - 35 33 HH4 NOj 18 - 92 32 - 70 48 K2 H4 6 - 75 15 - 30 19 Bans les cas aboutissant à une composition explosive dans 20 laquelle l'ion nitrate est présent à peu près exclusivement sous, la forme de nitrate d'hydrazinium, la distribution des proportions du nitrate d'hydrazinium et de l'hydrazine du tableau ci-dessus devient la suivante : Constituant Gamme lage gamme préférée Proportion idéale 25 ÏK>3 21 - 95 38 - 83 57 *2^ 3 - 77 7 -5© 10 On doit également considérer, en ce qui concerne la distri-30 bution relative des porportions, l'agent épaississant et/ou gélifiant utilisé habituellement et incorporé dans le mélange explosif* Pour un tel agent, et en pourcentage du mélange explosif total en poids, la gamme large de pourcentage de l'agent épaissi»-35 sant et/ou gélifiant est d'environ 0 - 20#, la gamme préférée étant d'environ 1 — 5# et la proportion idéale étant d'environ 3#» Les agents épaississants et/ou gélifiants sont généralement ajoutés aux compositions explosives de l'invention pour maintenir 40 une répartition de l'aluminium finement divisé a peu près uniforme dans le mélange explosif, qui est sinon, dans beaucoup de 69 45423 7 2027374 cas, une "boue liquide parce que les éléments solvant à base d'hydrazine et oxydant dissous sont sous la forme de liquide ou de houe liquide. L'épaississement et/ou la gélifieation de la composition peuvent être réalisés par un grand nombre d'agents 5 additionnels, généralement connus en eux-mêmes pogr un tel but, ajoutés en quantités nécessaires jusqu'à environ 20% en poids» Ses agents épaississants et/ou gélifiants typiques sont le "CAB-O-SIL" (un agent d*4paississant de formule SiOg finement pulvérisé, utilisable de façon appropriée dans des proportions 10 allant jusqu'à environ 10# en poids) et le "Guartec 503* ("an agent gélifiant à liaison croisée, utilisable particulièrement dans des proportions allant jusqu'à environ 5# en poids). Un autre agent gélifiant utilisable est le "Carbopol", par exemple* Les agents gélifiants sont habituellement fournis sous forme de 15 poudre, et cette poudre peut être ajoutés au mélange liquide eu à un constituant liquide avant mélange d'un ou de plusieurs des autres constituants explosifs* Ainsi, par exemple, l'agent gélifiant peut être convenablement ajouté à l'hydrazine et, en tant qu'addition pré-mélangée, à un. nitrate d'ammonium solide* L'ad-20 ditioa de "Guartec 503" à l'explosif est également avantageux dans le but de rendre l'explosif hydrofuge pour certains emplois de celui-ci, tels que des utilisations dans le sol où l'appel d'eau environnante dans l'endroit où se trouve l'explosifi pourrait désensibiliser l'explosif de façon indérisable* Le "carbon 25 blaek" est également un agent épaissisant efficace, et il représente les agents de ce type qui peuvent être employés sans être également des agents gélifiants* Sans beaucoup d'utilisations de la composition explosive il est aussi souhaitable d'ajouter un agent réducteur de sensibi-30 lité pour éliminer la sensibilité de la composition, soit pendant le processus de fabrication ou pendant l'utilisation* L'eau est un réducteur de sensibilité efficace et, bien qu'elle puisse avoir un effet prononcé sur les caractéristiques énergétiques, l'eau peut être un réducteur de sensibilité quand on l'utilise 35 en quantités jusqu'à environ 10# en poids dans certains mélanges, S*autres agents réducteurs de sensibilité efficaces sont la glycérine, le glycol, la cire, et diverses huiles d'hydrocarbure telles que le mazout par exemple* Sans le cas de l'emploi 40 du mazout, la proportion du réducteur de sensibilité huileux 69 45423 8 2027374 10 15 20 peut atteindre environ 20% en poids de la totalité du mélange explosif* Sans le cas d*un réducteur de sensibilité solide mais liquéfiable tel que la cire, ce réducteur est chauffé de façon convenable et mélangé à la composition à température élevée, ensuite il se resolidifie et contribue à l'épaississement de la composition après refroidissement de celle-ci. En général, on peut utiliser comme réducteur de sensibilité tout matériau non-vo3atil qui montre une stabilité d* emmagasinage en mélange avec des composants hydrazine/sel d'hydrazine de l'explosif* La plupart des compositions explosives concernées par la présente invention ont un point de congélation voisin de la température normale et il est souhaitable pour cela qu'elles renferment tin agent d9abaissement du point de congélation* Un exemple d'agent d'abaissement du point de congélation compatible avec le but recherché est le thiocyanate d'hydrazinium Ses exemples comparatifs entre du THT moulé et diverses compositions explosives représentatives de la présente invention ont été établis avec les proportions d'ingrédients indiquées dans le tableau suivant : TABLEAU 1 Exemples | Composition (parties en poids {Performance de creusement |(tirs de "-450 g enterrés là ~ 0,5 mitre dans une Jteire sableuse 25 30 Al Autre X i moulé) 1 1 40 100 68 4 2 1 40 100 47 4 3 1 40 100 36 4 # ! 70 80 54 4 5 1 40 100 68 4 "Cabosil m m m 10 d'eau Profondeur ! Diamètre I ! I I 0*83 1 ©#91 0,94 0,91 1 Cf 1»35 * ^ 2 m £ 1,9© * *1,85 m ! /v 1,80 m ! Z 2,13 m t Sans chacun des cas des exemples 1 à 5» en a préparé 35 d'abord un premier composant liquide non-explosif en dissolvant environ cinq parties de nitrate d'ammonium dans l'hydrazine à température tempérée. Quand cette solution a été stabilisée, on a ajouté le reste du nitrate d'ammonium et l'agent épaississant en agitant pour provoquer une dissolution à peu près complète du 40 nitrate dans l'hydrazine* On a ensuite progressivement ajouté la 69 45423 9 2027374 poudre d'aluminium (aluminium pulvérisé de "Beynolds A-1511, à dimensions de particules en majorité comprises entre 30 et 40 microns) pendant que l'on agitait le mélange avec un mélangeur, "lightening" (tournant à 1750 tours par minute) et on a pour-5 suivi l'agitation jusqu'à ce que la viscosité du mélange soit suffisante pour empêcher le dépôt des particules d'aluminium» Dans chaque cas on a ensuite préparé trois charges d'environ 450 grammes, le récipient employé pour les exemples 1 à 5 étant une bouteille classique "Boston Round" en polyéthylène d'environ 10 0,473 litre (1 "pint" en mesure anglaise)» Chaque tir fut chargé de 50 grammes de grains de tétryl et amorcé avec des amorces EB de tir de séismographe "Dupont SSS", les ensembles détonateur-charge étant enfermés dans une cartouche de polyéthylène pour empêcher toute réaction avec l'explosif ; la bouteille de polyé-15 thylène étant coupée du côté situé au-dessus de son contenu explosif pour l'introduction de la cartouche de l'ensemble détonateur-charge et pour la sortie des fils conducteurs du détonateur» Ensuite, on a enterré toutes les charges à une profondeur d'environ 0,5 mètre (20 inches en .mesure angMse) dans des 20 terres sableuses naturelles identiques» Toutes les charges étaient disposées de façon que la base du récipient soit en bas et elles étaient enfoncées dans les trous de tir, la profondeur de mesure de mise en place étant celle à laquelle se trouvait la base de la charge explosive» 25 La performance de creusement a été mesurée en termes de profondeur du cratère de tir en mètres au centre du eratère par rapport à la terre ferme, et en termes de diamètre moyen du cratère, le diamètre moyen étant déterminé par la moyenne de quatre diamètres mesurés à travers le cratère* 30 Les performances de creusement des divers exemples 1 à 5 et de l'exemple î de comparaison ont été celles indiquées dans le tableau ci-dessus* L'amélioration de la performance de creusement de tous les exemples, par rapport à la charge de TNT (exemple X) est évidente* Tout aussi évident est le fait que la 35 proportion d'aluminium n'est pas particulièrement critique (en comparant les 20% d'aluminium environ de l'exemple 3 avec les 32,7% environ de l'exemple 1), et que la présence d'une quantité notable d'eau (environ 5% dans l'exemple 5) ne change matériellement pas la performance de creusement (lorsqu'on compare les 40 exemples 1 et 5)« 69 45423 10 2027374 WX MIPT.-R 6 Pour caractériser davantage les propriétés des compositions explosives typiques, on a conçu l'explosif de l'exemple 1, préparé comme indiqué ci-dessus, pour qu'il présente une densité 5 de 1,61 à environ 20°C et une sensibilité de 70 kg/cm. Dans un but de comparaison, on a établi une composition exemple 6, comportant les mêmes proportions d'ingrédients que dans l'exemple 1 (sauf pour les trois parties de "Cabosil"), l'hydrazine étant dans ce cas préchauffée à environ 65°G et ensuite ajoutée len-10 tement, en agitant au nitrate d'ammonium, un chauffage du mélange à environ 49°C étant effectué ensuite pour dissoudre totalement 1'ensemble du nitrate dans la solution et pour faire se dégager l'ammoniac gazeux. Ce processus donne une composition détonante ayant une sensibilité comparable et une densité de 15 1»752 à environ 20°C« utomplE 7 Pour montrer l'effet d'un agent réducteur de sensibilité sur la performance de creusement, on a comparé la composition explosive de l'exemple 1 (avec trois parties de "Cabosil") avec 20 une composition explosive d'exemple 7 contenant les ingrédients de l'exemple 1 plus 21% de glycérine en poids. Des essais de performance ont montré que ce mélange était notablement désensibilisé mais encore détonant. Plus particulièrement, la composition de l'exemple 1 produisit une excavation d'environ 0,92 25 mètre de profondeur et d'environ 2,92 mètres de diamètre, tandis que la composition désensibilisée créait une excavation d'une profondeur d'environ 0,66 m et d'un diamètre de 1,72 mètre environ* Les essais en question comprenant une variation de la proportion de glycérine de 16% à 22% indiquaient qu'aucune des 30 compositions n'était sensible à l'amorce mais qu'elles étaient sensibles à un impact de balle de fusil dans un tuyau de fonte de fer entouré de caoutchouc, avec détonations de bas régime à 20% de glycérine et au-dessous* EXEMPLES 8 et 9 35 Pour étudier davantage la performance de creusement de la composition explosive désensibilisée, on a préparé une composition d'exemple 8 en incorporant à la préparation de l'exemple 1,5% en poids de mazout et on a égakement préparé une composition d'exemple 9 qui comportait 10% de mazout dans la formula-40 tion de l'exemple 1* La composition de l'exemple se montrait à 69 45423 n 2027374 la fois sensible à tin impact de balle de fusil (0,30-06) et sensible à l'amorce, tandis que la composition de l'exemple 9 était insensible à la fois à un impact de balle de fusil et à l'amorce. Renforcés de 50 grammes de tétryl, les exemples 8 et 9 5 se montrèrent tous deux détonants, et l'explosif de l'exemple 9 produisit une excavation profonde d'environ 1 mètre et ayant environ 2,4 mètres de diamètre, par rapport au cratère de la composition de l'exemple 1 d'une profondeur d'environ 1,1 mètre et d'un diamètre d'environ 2,9 mètres. 10 h:x kifptïb 10 La formule de l'exemple 1 composée avec 0,1% en poids de "Guartec 503" et quatre parties de "CAB-O-SIL" donnait une composition de consistance crémeuse de viscosité suffisamment basse pour être versée comme un sirop épais et suffisamment élevée 15 pour «apicher le dépôt de l'aluminium. La combinaison de "Guartec 503" et de "CAB-O-SIL" se montra particulièrement efficace •n tant qu'agent épaississant pour la composition de l'exemple 1. •ffmarPT/Eff n et 12 Pour mieux étudier la performance de creusement des carac-20 téristiques explosives de la présente invention par rapport aux explesifs à l'aluminium connus, en a effectué une série de tirs d'essai comportant les mêmes quantités d'explosifs que l'exemple 1 (avec cinq parties de "Cabosil") et que l'exemple 2, testés sur la même base et avec les mêmes quantités d'explosif "Navy 25 H-6" et d'explosif au "tritonal". L'explosif H-6, comme on le sait, est un mélange dans le rapport 60/40 de EDX et de THT, constitué avec 3% de cire et 20% de particules d'aluminium, en poids. Comme on le sait aussi, le "tritonal" est un mélange de ÏHT et de particules d'aluminium dans le rapport 80/20. Tous les 30 tirs furent logés dans des pots d'acier, et la charge fut dans chaque cas d'environ 450 grammes et elle fut enterrée à une profondeur d'environ 0,5 mètre. Les performances de creusement pour ces tirs furent les suivantes : TABTÏRAÏÏ II 35 Exemple Profondeur Diamètre 1 (avec 5 parties de "Cabosil") ^ 0,9 mètre ^2 mètres 2 ~ 0,9 mètre ^ 1,9 mètre H6 £ 0,78 mètre ^ 2 mètres Tritonal ^ 0,83 mètre ^1,8 mètre 40 ; 69 45423 12 2027374 D'après ce qui précède, et d'après les données des propriétés, charactéristiques et performances utilisables par rapport à des compositions explosives similaires d'hydrazine et de nitrate d'hydrazine, d'autres modifications concernant les corn-5 positions et les modes de compositions ainsi que les adaptations des compositions explosives de la présente invention à divers usages apparaîtront clairement aux techniciens» 69 45423 13 2027374 REVENDICATIONS 1°) Composition, explosive constituée par ï a) un réactif oxydant choisi dans le groupe comprenant : 1) le nitrate d'hydrazinium 5 2) les mélanges de nitrate d'hydrazinium et de nitrate d'ammonium, accompagnés d'une petite quantité d'un sel oxydant choisi dans le groupe comprenant les nitrates de métaux; alcalins, le nitrate de calcium, le nitrate d'aluminium, le perchlorate d'hydrazi-10 nium, les perchlorates de métaux: alcalins, le per chlorate de calcium et les mélanges de ces corps ; h) comme réactif produisant un gaz soluble, un liquide contenant de l'hydrazine choisi dans le groupe hydrazine et des mélanges de celle-ci avec l'ammoniaque ; et 15 c) comme réactif réducteur, de l'aluminium finement divisé ; ledit oxydant et ledit liquide à hase d'hydrazine étant présents dans des proportions détonantes* 2°) Composition explosive comprenant les constituants suivants, présents dans les pourcentages relatifs en poids 20 suivants : particules d'aluminium d'environ 2% à environ 45% HHj et + 0% à environ 18% et + d'environ 6% à environ 75% NQj- ou équivalent d'environ 15% à environ 70% 25 dans laquelle l'anioa nitrate (ou équivalent) est présent dans un ou plusieurs des composés choisis dans le groupe consistant en nitrate (s) et en mélanges de ceux-ci avec de petites quantités de perchlorate (s). 3*) Composition explosive selon la revendication 2, dans 30 laquelle les particules d'aluminium sont présentes à peu près en proportion stoechiométrique par rapport au nitrate ou équivalent* 4*) Composition explosive de la revendication 2, comportant au-moins principalement des particules d'aluminium à peu près uniformément dispersées dans du nitrate d'hydrazinium et 35 du nitrate d'ammonium dissous dans de l'hydrazine et de l'ammoniaque, les ions d'hydrazinium et d'ammoniac étant en équilibre instable* 5°) Composition explosive de la revendication 2, comportant en*outre un agent épaississant et/ou gélifiant présent en 40 quantité suffisante pour donner à la composition les propriétés 69 45423 14 2027374 rhéologiques d'un solide et en quantité insuffisante pour rendre la composition non-détonante« 6°) Composition explosive selon la revendication 5, dans laquelle l'agent gélifiant est présent en quantité inférieure 5 à environ 10%, cet agent étant choisi dans le groupe des silices expansées, du "Guartec" et des mélanges de ceux-ci* 7°) Composition explosive selon la revendication 2, comportant en outre, un agent réductèur de sensibilité, présent en quantité insuffisante pour rendre la composition &on-détenante* 10 8e) Composition explosive selon la revendication 7, dans laquelle ledit agent réducteur de sensibilité est présent en quantité inférieure à environ 20% en poids, cet agent étant choisi dans le groupe comprenant l'eau, la glycérine, le glycol, l'huile d'hydrocarbure, la cire et les mélanges de ces corps* 15 9°) Composition explosive selon la revendication 2, dans laquelle l'ion nitrate ou équivalent est essentiellement présent sous la forme du nitrate d'hydrasinium* 10°) Composition explosive selon la revendication 2, dans laquelle'lédit ion nitrate ou équivalent est présent sous une 20 forme consistant essentiellement en un mélange de nitrate d'hydrazinium et de nitrate d'ammonium* 11°) Composition explosive selon la revendication 2, dans laquelle l'ion nitrate ou équivalent est présent sous la forme d'un mélange de sels stables d'hydrogène nit|pé avec un ou plu-25 sieurs sels métalliques en proportion en poids minime* 12°) Composition explosive selon la revendication 11, dans laquelle le ou les sels métalliques sont choisis dans le groupe des nitrates de métaux alcalins, du nitrate de calcium, du nitrate d'aluminium, des perchlorates de métaux alcalins, du per-30 chlorate de calcium et des mélanges de ces corps* 13°) Composition explosive de la revendication 5» comprenant au moins principalement des particules d'aluminium dispersées de façon à peu près uniforme dans le nitrate d'hydrazinium et le nitrate d'ammonium dissous dans l'hydrazine et l'ammonia— 35 que, les ions d'hydrazinium et d'ammonium étant en équilibre instable, et les particules d'aluminium étant présentes en proportion à peu près stoechiométrique par rapport à l'oxydant* 14°) Composition explosive selon la revendication 13, dans laquelle'ledit agent gélifiant est choisi dans le groupe compre-40 nant les silices expansées, le "Guartec" et les mélanges de ces 69 45423 15 2027374 corps* 15°) Composition explosive selon la revendication 14, comportant en outre un agent réducteur de sensibilité, présent en quantité suffisante pour rendre la composition non détonante* 5 16°) Composition explosive comportant les constituants suivants, présents dans les pourcentages en poids relatifs suivants : Particules d'aluminium d'environ 20% à environ 35% BHj et HE^ + 0% à environ 10% 10 ®2®4 + d'environ 15% à environ 30% KOj- ou équivalent d'environ 25% à environ 55% dama laquelle 1 * anion" nitrate ou équivalent est présent dans un eu plusieurs composés choisis dans lé groupe constitué de nitrate (a) et de mélanges de ceux-ci avec des quantités minimes de 15 perchlorate (s)* 17*) Composition explosive selon, la revendication 16, dans laquelle les particules d'aluminium sont présentes en proportion à peu près stoechiométrique par rapport au nitrate ou équivalent* 18*) Composition explosive de la revendication 16, eempre-20 mamt a* me 1ns principalement des particules d'aluminium dispersées de façon, pratiquement uniforme dans du nitrate d'hydrazinium et du nitrate d'ammonium dissous dans de l'hydrazine et de l'ammoniaque avec des ions d'hydrazinium et d'ammonium en équilibre instable* 25 19*) Composition explosive de la revendication 16, compor tant en outre un agent épaississant et/ou gélifiant présent en quantité suffisante pour donner à la composition des propriétés rhéologiques d'un, solide et en quantité insuffisante pour rendre la composition non-détonante* 30 20*) Composition explosive selon la revendication 19, dans laquelle'ledit agent gélifiant est présent en quantité inférieure à environ 5% et cet agent est choisi dans le groupe des silices expansées, du "Guartec" et des mélanges de ces corps* 21°) Composition explosive selon la revendication 16, com-35 prenant en outre un agent réducteur de sensibilité, présent en quantité insuffisante pour rendre la composition non-détonante 22°) Composition explosive selon la revendication 21, dans laquelle ledit agent réducteur de sensibilité est présent en quantité inférieure à environ 10% en poids et est choisi dans 40 le groupe de l'eau, de la glycérine, du glycol, de l'huile BAD ORiG'N^t 69 45423 16 2027374 d'hydroearbure, de la cire et des mélanges de ces corps. 23°) Composition explosive selon la revendication 16, dans laquelle l'ion nitrate ou un ion équivalent est présent essentiellement sous la forme de nitrate d'hydrazinium. 5 24°) Composition explosive selon la revendication 16, dttçis laquelle ledit ion nitrate ou équivalent est présent sous une forme consistant essentiellement en un mélange de nitrate d'hydrazinium et de nitrate d'ammonium. 25e) Composition explosive selon la revendication 16, 10 dans laquelle ledit ion nitrate ou équivalent est présent sous la forme d'un mélange de sels stables d'hydrogène nitré avec un ou plusieurs sels métalliques en proportions en poids minime» 26*) Composition explosive selon la revendication 25, dams laquelle le ou les sels métalliques sont choisis dans le groupe 15 des nitrates de métaux alcalins, du nitrate de calcium, 4m nitrate d'aluminium, des perchlorates de métaux alcalins, des perchlorate s de calcium et des mélanges de ces cerps» 27*) Composition explosive de la revendication 19» comportant au moins principalement des particules d'aluminium dispersées 20 de façon à peu près uniforme dans le nitrate d•hydrazinium et lo nitrate d'ammonium dissous dans l'hydrazine et l'ammoniaque arec des ions d'hydrazinium et d'ammonium en équilibre instable, les particules d'aluminium étant présentes en proportion pratiquement stoechiométrique par rapport à l'oxydant. 25 28*) Composition explosive selon la revendication 27, dans laquelle ledit agent gélifiant est choisi dans le groupe consistant en silices expansées, "Guartec" et mélange do ces corps» 29°) Composition explosive selon la revendication 28, comportant en outre un agent désensibilisateur, présent en quantité 30 insuffisante pour rendre la composition non-détonante» 30*) Composition explosive comprenant les constituants suivants, présents approximativement dans les pourcentages en poids relatifs suivants t Particules d'aluminium 33% 35 HHj «t HH4 + 10% ct *2®^ + NOjt ou équivalent 38% dans laquelle 1'anion nitrate ou équivalent est présent dans un ou plusieurs composés ehoisis dans le groupe consistant on nitra-40 te (s) et en mélanges de ceux-ci avec des quantités minimes de BAD ORIGINAL 69 45423 17 2027374 perchlorate (s). 31°) Composition explosive de la revendication 30, comportant au moins principalement des particules d'aluminium dispersées de façon à peu près uniforme dans le nitrate d'hydrazinium 5 et le nitrate d'ammonium dissous dans l'hydrazine et l'ammoniaque, des ions d'hydrazinium et d'ammonium étant en équilibre instable» 32°) Composition explosive de la revendication 30, comprenant en outre un agent épaississant et/ou gélifiant présent en 10 quantité inférieure à environ 5# en poids. 33°) Composition explosive selon la revendication 30, comportant en outre un agent désensibilisateur présent en quantité insuffisante pour rendre la composition non-détonante. 34-°) Composition explosive selon la revendication 30, dans 15 laquelle ledit ion nitrate ou équivalent est présent sous une forme consistant essentiellement en un mélange de nitrate d'hydrazinium et de nitrate d'ammonium» 35®) Composition explosive de la revendication 32, comprenant au moins principalement des particules d'aluminium disper-20 sées de façon à peu près uni forme dans le nitrate d'hydrazinium et le nitrate d'ammonium dissous dans l'hydrazine et l'ammoniaque, des ions d'hydrazinium et d'ammonium étant en équilibre instable. 36°) Composition explosive selon la revendication 35» dans laquelle'ledit agent gélifiant est un mélange de silice expansée 25 et de "Guartec". 37*) Composition explosive selon la revendication 36, comprenant en outre un agent dé sensibilisateur à base d'huile d'hydrocarbure présent en quantité insuffisante pour rendre la composition non-détonante. 30 38°) Procédé pour préparer une composition explosive, ca ractérisé en ce que : a) on prépare un premier composant liquide non-explosif choisi dans le groupe consistant en hydrazine et hydrazine ayant une quantité non-explosive d'un ou plusieurs sels oxydants 35 dissous dans l'hydrazine ; b) on prépare un second composant solide normalement non-explosif comprenant au moins principalement un ou plusieurs sels oxydants sous forme particulaire ; c) on mélange le premier composant avec le second composant 40 en agitant de façon convenable pour provoquer la dissolution. 69 45423 18 2027374 d'au moins une partie notable du second composant dans le premier composant et créer un mélange explosif ; et d) 0$ ajoute au mélange de la poudre d'aluminium finement divisée pendant qu'on continue d'agiter de façon convenable 5 pour obtenir une distribution à peu près homogène de la poudre d'aluminium dans le mélange explosif» 39°) Procédé de la revendication 38, dans lequel les proportions des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : 10 Particules d'aluminium 2-45 nitrate d'ammonium 2-45 hydrazine 6.-75 40°) Procédé de la revendication 38, dans lequel les proportions des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, 15 exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 20 — 35 nitrate d'ammonium 32- 70 hydrazine 15-30 41°) Procédé de lâ revendication 38, dans lequel les pro-20 portions des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 33 nitrate d'ammonium 48 hydrazine ,^9 25 42°) Procédé de la revendication 38» comprenant le mélan- geage de l'hydrazine, du ou des sel (s) oxydant (s) et des particules d'aluminium à haute température et/ou sous vide pendant un temps suffisant pour éliminer du mélange au moins la plus grande partie de l'ammoniaque libre* 30 43°) Procédé de la revendication 42, dans lequel la compo sition mélangée contient les ingrédients suivants en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 2 - 45 H2H5ho3 21-95 35 3-77 44°) Procédé de la revendication 42, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants en pourcentages en poids relatifs î Particules d'aluminium 20 - 35 40 N2H5N05 38-83 69 45423 19 2027374 *2% 7-30 4-5°) Procédé de la revendication 42, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants en pourcentages en poids relatifs : 5 Particules d*aluminium 33 S2H5s03 57 10 46°) Procédé pour préparer une composition explosive selon la revendication 38» comprenant en outre l'addition dans le mé-10 lange d'un agent épaississant et/ou gélifiant pendant qu'on continue d'agiter le mélange au moins jusqu'à ce que commence l'é-paississement et/ou la gélification de celui-ci, ledit agent épaississant et/ou gélifiant étant présent en quantité suffisante pour donner à la composition finale des propriétés rhéologiques 15 d'un solide et insuffisante pour rendre la composition finale non-détonante* 47*) Procédé de la revendication 46, dans lequel les proportions' des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : 20 Particules d'aluminium 2-45 nitrate d'ammonium 2-45 hydrazine 6-75 48*) Procédé de la revendication 46» dans lequel les proportions' des ingrédients combinés sont à peu près comme suitr 25 exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 20 - 35 nitrate d'ammonium 32-70 hydr&sine 15 - 30 49*) Procédé de la revendication 46 j dans lequel les pro-30 portions'des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 33 nitrate d* ammonium 48 hydrazine 19 35 50°) Procédé de la revendication 46j comportant le mélan- geage de'l'hydrazine, du ou des sel (s) oxydants (s) et des particules d'aluminium à haute température et/ou sous vide pendant un temps suffisant pour éliminer du mélange au moins la plus grande partie de l'ammoniaque libre. 40 51*) Procédé de la revendication 50, dans lequel la 69 45423 20 2027374 composition mélangée contient les ingrédients suivants selon les pourcentages en poids relatifs suivants : Particules d'aluminium 2-45 ^5^3 21 " 95 5 3-77 52°) Procédé de la revendication 50, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants selon les pourcentages en poids relatifs suivants : Particules d'aluminium 20 - 35 10 N2H5N03 38 - 83 *2=4 7-30 53°) Procédé de la revendication 50, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants selon les pourcentages en poids relatifs suivants : 15 Particules d'aluminium. 33 57 1*2^ 10 . 54°) Procédé de la revendication 38, dans lequel le premier constituant liquide non-explosif comporte de l'hydrazine dans 20 laquelle est dissous moins d'environ 20% en poids de nitrate d'ammonium, ledit second constituant étant essentiellement du nitrate d'ammonium. 55°) Procédé de la revendication 54, dans lequel les proportions'des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, 25 exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 2-45 nitrate d'ammonium 2-45 hydrazine 6-75 56°) Procédé de la revendication 54, dans lequel les pro-30 portions des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 20 - 35 nitrate d' ammonium 32 - 70 hydrazine 15-30 35 57°) Procédé de la revendication 54, dans lequel les pro portions* des ingrédients combinés sont à peu près comme suit, exprimées en pourcentages en poids relatifs : Particules d'aluminium 33 nitrate d'ammonium 48 40 hydrazine 19 69 45423 21 2027374 58°) Procédé de la revendication. 54, comprenant le mélan-geage de l'hydrazine, du nitrate d'ammonium, et des particules d'aluminium à température élevée et/ou sous vide pendant un temps suffisant pour éliminer du mélange au moins la plus grande par-5 tie de l'ammoniaque litre. 59°) Procédé de la revendication 58, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants selon les pourcentages en poids relatifs suivants : Particules d'aluminium 2-45 10 21-95 1*2% 3-77 60°) Procédé de" la revendication 58, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants selon les pourcentages en poids relatifs suivants : 15 Particules d'aluminium 20 - 35 38-83 *2=4 7-30 61°) Procédé de la revendication 58, dans lequel la composition mélangée contient les ingrédients suivants welon les pour-20 centages en poids relatifs suivants : Particules d'aluminium 33 HgH^NOj 57 10