Reparametrization of the BKW Equation of State for the Triazoles and Comparison of the Detonation Properties of HMX, TNMA and NTO by means of Ab-Initio and Semiempirical Calculations

For some years, the research and the new composition development to low vulnerability make the many object works. In the perspective to realize new explosive formulation candidates to EIDS and more effective, the oxynitrotriazole(ONTA or NTO) is an interesting substance. Among melt cast formulations, the composition AFX-644, developed by the US Air Force(1), is considered as EIDS(Extremely Insensitive Detonating Substances) but its performances are too low. One of the possibilities to improve these formulations is to estimate detonation characteristics of these new substances by calculation codes so as to decrease the number of experimental tests and therefore to reduce the cost price. This paper describes the result of the reparametrization studies on the Becker-Kistiakowsky-Wilson(BKW) equation of state for the triazoles. The new set of BKW parameters(α=0.5; β=0.18; κ=11.8; θ=1850) give realistic values for the detonation properties and the predicted ab-initio F. BKW, semiempirical Kamlet and the experimental detonation celerities are in good agreement for each set of parameters for the Nitroaromatics, Nitramines and Triazoles. Depuis quelques annees, la recherche et la mise au point de nouvelles compositions a basse vulnerabilite font l’objet de nombreux travaux. L’oxynitrotriazole(ONTA ou NTO) est une substance tres interessante tant au niveau sensibilite que detonique. Parmi les formulations mises en œuvre par coule-fondu, la composition AFX-644, developpee par l’US Air Force(1), est consideree comme MDEPS(Matieres Detonantes Extremement Peu Sensibles) mais ses performances energetiques sont trop faibles. Une des possibilites pour ameliorer ces formulations est de pouvoir estimer les caracteristiques detoniques de ces nouvelles substances au moyen de codes de calcul afin de diminuer le nombre d’essais experimentaux et donc de reduire le couut de revient. Le nouveau jeu de parametres(α=0.5; β=0.18; κ=11.8; θ=1850) de l’equation d’etat BKW pour les triazoles donne de bons resultats. De plus, la comparaison des proprietes par les modeles abinitio, semiempiriques et les celerites de detonation experimentales sont en bon accord pour chaque jeu de parametres attribues aux nitroaromatiques, nitramines et triazoles. Seit einigen Jahren ist die Forschung und Entwicklung neuer Kompositionen mit geringer Verwundbarkeit das Ziel zahlreicher Arbeiten. Die Verbindung Oxynitrotriazol(ONTA oder NTO) ist dafur eine sehr interessante Substanz weniger auf Grund ihrer Empfind-lichkeit als ihrer Detonik. Unter den schmelzgegossenen Formulierungen wird die Komposition AFX-644, die von der US Airforce entwickelt wurde, als extrem unempfindlich(EIDS) betrachtet, ihre Leistrung ist jedoch zu schwach. Eine der Moglichkeiten, diese Formulierungen zu verbessern, bietet die Bewertung der Detonationseigenschaften dieser neuen Substanzen durch Rechencodes, um damit die Zahl der Experimente und damit auch die Kosten zu verringern. Die vorliegende Arbeit beschreibt die Ergebnisse dieser Reparametrierungsstudien mit der BKW-Zustandsgleichung fur Triazole. Die neue Reihe der BKW-Parameter(α=0,5; β=0,18; κ=11,8; θ=1850) gibt realistische Werte fur die Detonationseigenschaften. Die vorausgesagten Abinitio F.BKW, die semiempirischen Kamlet Werte und die experimentellen Detonationsgeschwindigkeiten sind in guter Ubereinstimmung mit den jeweiligen Parametern der Nitroaro-maten, Nitramine und Triazole.