Brevet FR2624114A1 — publié le 19890609

--1--4 Le secteur technique de la présente invention est celui des compositions pyrotechniques thermostables sensibles à la percussion, telles les amorces détonateurs. Dans l'état de la technique, il est bien connu d'utiliser des compositions sensibles destinées à l'initia- tion de relais de détonation, réalisées à partir d'azotures métalliques auxquels on ajoute un sensibilisant comme le té- trazène ou le diazodinitrophénol qui sont des produits orga- niques. A titre indicatif, ces compositions peuvent comprendre 95% en masse d'azoture de plomb et 5% en masse de tétrazène. Le principal inconvénient de ces compositions ré- side dans l'instabilité du sensibilisant lorsque les amorces sont utilisées en ambiance sévère, à une température supé- rieure à 70 C. En effet, cette température est proche de la température de décomposition du tétrazène qui se situe à en- viron 70 OC. Ainsi, on connait le brevet FR-A-2 386 505 dans le- quel on propose de résoudre ce problème en jouant sur la gra- nulométrie du tétrazène afin d'augmenter sa température de décomposition. Toutefois, le problème n'est pas résolu com- plètement en raison des aléas inhérents à la fabrication. On connalt des compositions pyrotechniques ternai- res stables à une température de 90 OC du type thiocyanate de plomb, chlorate de potassium, sulfure d'antimoine. Cependant, elles sont sensibles à l'humidité et ne présentent pas de pouvoir d'amorçage. Le but de la présente invention est de fournir une nouvelle composition d'amorçage sensible à la percussion, renfermant une nouvelle classe de sensibilisants, ne présen- tant pas les inconvénients de faible thermostabilité. L'invention a donc pour objet une composition pyro- technique stable à une température de l'ordre de 100 OC, sen- sible à la percussion, possédant un pouvoir d'amorçage, caractérisée en ce qu'elle comprend en mélange un explosif primaire constitué par l'azoture d'argent et une poudre de sélénium, de tellure et/ou de soufre. L'explosif primaire peut être choisi selon un pour- -2- centage en masse compris entre 50 et 99%, et la poudre selon un pourcentage en masse compris entre 1 et 50%. Selon une réalisation préférée de l'invention, la composition comprend 95% en masse d'azoture d'argent et 5% en masse de sélénium. Selon une autre réalisation préférée, la composi- tion comprend 85% en masse d'azoture d'argent et 15% en masse de soufre. La granulométrie de la poudre de sélénium, de tel- lure et/ou de soufre est avantageusement comprise entre 2 et 250 Pm. Un résultat de la présente invention réside dans le fait que la composition d'amorçage peut être utilisée à une température de l'ordre de 100 C, sans altérer notablement sa sensibilité à la percussion. Un autre résultat réside dans la sensibilité de la composition d'amorçage qui de façon surprenante, reste du mê- me ordre de grandeur que celle des compositions classiques au tétrazène. Un autre résultat réside dans la simplicité de mise en oeuvre du procédé de préparation des compositions d'amorçage. Un autre résultat réside dans la faible hygroscopi- cité des compositions d'amorçage obtenues. Les exemples données ci-après illustrent plus en détail la réalisation de l'invention. Les poudres de sélénium, de soufre et de tellure sont des agents de sensibilisation de l'explosif et sont uti- lisés purs, seuls ou en mélange et sont aptes, par leurs pro- priétés physico-chimiques, à sensibiliser l'explosif primaire sans dégrader son pouvoir d'amorçage. Le mécanisme réactionnel n'a pas été clairement mis en évidence, mais les résultats obtenus tendent à montrer que la réaction initiale semble mettre en oeuvre le cation de l'explosif primaire et l'élément constituant la poudre à priori neutre, conduisant ainsi à une sensibilisation de cet explosif. -3- Dans tous les cas, on opère de la façon suivante: on introduit dans un mélangeur rotatif destiné aux composi- tions pyrotechniques et comportant les dispositifs de sé- curité adéquats l'azoture et le sensibilisant. Après homogénéisation du mélange, on remplit directement les alvéo- les des amorces. On a préparé les deux compositions suivantes selon le mode opératoire indiqué précédemment: exemple 1: 85% azoture d'argent et 15% de soufre, exemple 2: 95% d'azoture d'argent et 5% de sélé- nium. Pour évaluer la composition d'amorçage selon l'invention, on a procédé à différents essais et, notamment, on a mesuré leur sensibilité à la percussion et leur pouvoir d'amorçage par rapport à une composition classique témoin comprenant 95% en masse d'azoture de plomb et 5% en masse de tétrazène. SENSIBILITE A LA PERCUSSION On prépare un certain nombre d'amorces détonateurs à raison de 45 mg de composition par alvéole. Ces amorces ainsi que le témoin sont soumis aux traitements suivants: Série 1: pas d'essai d'environnement, Série 2: stockage à 75 C pendant 10 jours, Série 3: stockage à 950C pendant 8 jours, Série 4: stockage à 95"C pendant 30 jours, Série 5: stockage à 950C pendant 2 mois, Série 6: on la soumet à 10 cycles climatiques de 36 heures comportant un séjour 12 heures à 740C, puis montée en 2 heures à 1000C et séjour de 4 heures à cette température, puis descente en 1 heure à -540C et séjour de 14 heures à cette température, puis remontée en 3 heures à + 740. Par comparaison, des amorces témoin servant de ré- férence sont chargées avec le mélange d'azoture de plomb- tétrazène à 5% en masse. A l'issue de ces essais, la sensibilité à la percussion est déterminée suivant le mode opératoire connu dans ce secteur technique par chute d'une bille de 3,2 g. Les sensibilités sont exprimées par les hauteurs de chute en millimètres de la bille correspondant à une probabi- lité de fonctionnement de 0,5. Les résultats sont rassemblés dans le tableau suivant: COMPOSITIONS Série 1 Série 2 Série 3 Série 4 Série 5 Série 6 Exemple 1 70 200 - - - Exemple 2 75 80 150 150 230 - Témoin 150 >500 - - - >500 Ces résultats montrent que les compositions selon l'invention sont plus sensibles et plus stables en températu- re que les compositions classiques. A titre indicatif, on no- tera que la sensibilité de l'explosif primaire utilisé correspond à des hauteurs de chute supérieures à 900 mm. POUVOIR D'AMORCAGE Le pouvoir d'amorçage a été évalué par percement de disques d'acier selon la méthode connue du "gap test". La composition à tester est chargée dans un alvéole de diamètre intérieur de 3,8 mm. On introduit dans une chemise en acier successivement, un relais de 50 mg d'explosif secondaire, une barrière en acier d'épaisseur variable, l'amorce détonateur à tester. Un disque de perforation en AU4G est placé à l'extrémité de la chemise en acier. L'essai consiste à déterminer l'épaisseur de la barrière en acier qui ne fait pas détoner l'explosif se- condaire et par là même, ne perfore pas la barrière en acier. L'épaisseur de barrière admise par les compositions testées sont les suivantes: Exemples 1 et 2: 0,8 mm Témoin: 0,4 mm Ces résultats montrent que les compositions selon - 5 - l'invention ont un pouvoir d'amorçage supérieur à celui de la composition témoin classique. Les essais effectués en remplaçant le soufre ou le sélénium par le tellure permettent d'obtenir des résultats en sensibilité et en pouvoir d'amorçage du même ordre de gran- deur que les résultats précédents. De plus, l'augmentation du pourcentage de poudre entraIne une diminution des performan- ces des amorces. Toutefois, ces compositions conservent un pouvoir d'amorçage et un sensibilité à la percussion. -- 6 2--11 -6- REVENDICATIONS 1 - Composition pyrotechnique stable à une tempéra- ture de l'ordre de 100 C, sensible à la percussion, possé- dant un pouvoir d'amorçage, caractérisèe en ce qu'elle comprend en mélange un explosif primaire constitué par l'azoture d'argent et une poudre de sélénium, de tellure et/ou de soufre. 2 - Composition selon la revendication 1, caracté- risée en ce que l'explosif primaire est choisi selon un pour- centage en masse compris entre 50 et 99%, et la poudre selon un pourcentage en masse compris entre 1 et 50%. 3 - Composition selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comprend 95% en masse d'azoture d'argent et 5% en masse de sélénium. 4 - Composition selon la revendication 2, caracté- risée en ce qu'elle comprend 85% en masse d'azoture d'argent et 15% en masse de soufre. - Composition selon l'une quelcconque des reven- dications précédentes, caractérisée en ce que la granulomé- trie de la poudre de sélénium, de tellure et/ou de soufre est comprise entre 2 et 250 fm.