Nowoczesne materiały wybuchowe

stacjonarne

I stopnia

wybieralny

wykłady: 24 godz./egzamin

laboratoria: 22 godz./zaliczenie na ocenę

Chemia i technologia MW, Teoria MW, Podstawy fizyki wybuchu

Wymagania wstępne: znajomość cech wybuchu chemicznego, teoretycznych i technologicznych podstaw otrzymywania MW, metod badań MW oraz zagrożeń przy produkcji i użytkowaniu MW.

studia indywidualne

chemia/materiały wybuchowe i pirotechnika

prochy i paliwa rakietowe

prof. Stanisław Cudziło

5 ECTS

Przedmiot obejmuje prezentację aktualnego stanu wiedzy z zakresu chemii i technologii nowoczesnych materiałów wybuchowych, prochów i paliw rakietowych. Wykłady i zajęcia laboratoryjne dotyczą w szczególności: (i) małowrażliwych materiałów wybuchowych; (ii) nanostrukturalnych mieszanin wybuchowych, (iii) sposobów flegmatyzacji materiałów wybuchowych; (iv) podstaw krystalizacji materiałów wybuchowych, (v) termobarycznych materiałów wybuchowych; (vi) wybuchowych związków kompleksowych; (vii) wysokoenergetycznych i wysokoazotowych soli i cieczy jonowych oraz (viii) nowych składników prochów i paliw rakietowych.

1. Ogólna charakterystyka nowoczesnych materiałów wybuchowych. Materiały wybuchowe o dużej gęstości i wysokich parametrach detonacyjnych – odmiany alotropowe azotu, związki zasobne w azot i związki o strukturze klatkowej.

2. Związki i materiały wybuchowe o obniżonej wrażliwości na bodźce początkowe. Topliwe, małowrażliwe materiały wybuchowe. Termoodporne materiały wybuchowe.

3. Nanostrukturalne materiały wybuchowe. – kompozyty planarne, intermolekularne mieszaniny wybuchowe i mieszaniny otrzymywane metodą zol-żel. Materiały z dodatkiem fulerenów i nanorurek węglowych. Materiały reaktywne.

4. Sposoby redukcji wrażliwości znanych materiałów wybuchowych. Podstawy krystalizacji, mikrostruktura i morfologia cząstek, mieszanie składników stałych i ciekłych, podstawy reologii, zwilżalność.

5. Ładunki paliwowo-powietrzne. Materiały wybuchowe o podwyższonej zdolności burzącej. Termobaryczne materiały wybuchowe. Pianki wybuchowe.

6. Inicjujące materiały wybuchowe z grupy związków kompleksowych. Sposoby i urządzenia zdalnego inicjowania palenia i detonacji. Materiały inicjujące wrażliwe na promieniowanie laserowe.

7. Nowe osiągnięcia w dziedzinie energetycznych soli i cieczy jonowych – otrzymywanie, właściwości i zastosowanie.

8. Nowoczesne górnicze materiały wybuchowe –materiały emulsyjne i ich mieszaniny z saletrolami, Heavy ANFO i aluminizowane Heavy ANFO.

Laboratoria:

1. Szkolenie z zasad bhp podczas pracy w laboratoriach syntezy, komponowania i badania materiałów wybuchowych (2 godz.).

2. Synteza nowych wysokoazotowych i wysokoenergetycznych soli o niskiej temperaturze topnienia (wybuchowych cieczy jonowych) (8 godz.).

3. Granulacja emulsyjna (6 godz.)

4. Otrzymywanie i badanie właściwości wybuchowych górniczych materiałów wybuchowych typu „Heavy ANFO” (6 godz.).

1. Artykuły ze specjalistycznych czasopism: Propellants, Explosives, Pyrotechnics, Journal of Energetic Materials, Combustion and Flame, Journal of Hazardous Materials.

2. T.M. Klapotke, Chemistry of High-Energy Materials, Walter de Gruyter, Berlin 2011.

3. U. Teipel (ed.), Energetic Materials, Particle Processing and Characterization, Wiley­VCH, Weiheim 2005.

4. J. P. Agrawal, R. D. Hodgson, Organic Chemistry of Explosives, John Wiley & Sons, Chichester 2007.

W1 Ma pogłębioną znajomość rodzajów, sposobów otrzymywania i właściwości materiałów wybuchowych nowej generacji. K_W01, K_W02, KW_03, KW_09

W2 Zna najnowsze trendy w chemii organicznej oraz strategię i taktyki prowadzenia syntezy związków wysokoazotowych. K_W04, KW_19

W3 Ma rozszerzoną wiedzę na temat technik syntezy organicznej i nieorganicznej, metod wydzielania i oczyszczania związków chemicznych oraz ich identyfikacji z zastosowaniem metod klasycznych i instrumentalnych. KW_05, KW_07, KW_20

W4 Zna metody i sposoby detekcji, analizy i znakowania materiałów wybuchowych. K_W12, KW_13, KW_14, KW_15

U1 Umie projektować skład i mikrostrukturę materiałów wybuchowych pod kątem optymalizacji efektów działania urządzeń, układów i zespołów zawierających te materiały. K_U01, KU_02, KU_03, KU_04, KU_010

U2 Umie posługiwać się aparaturą i urządzeniami pomiarowymi przystosowanymi do badania i analizy związków i mieszanin wybuchowych. K_U05, KU_06, KU_07

U3 Potrafi przystępnie przedstawić najnowsze osiągnięcia z dziedziny chemii związków i mieszanin wybuchowych. K_U12, KU_14, KU_15

U4 Umie korzystać z literatury fachowej, baz danych oraz innych źródeł informacji w celu pozyskania danych niezbędnych do rozwiązania zadania z zakresu otrzymywania nowych materiałów wybuchowych. K_U13

K1 Ma świadomość poziomu swej wiedzy i umiejętności oraz potrafi określić kierunki dalszego uczenia się i efektywnie realizować proces samokształcenia. K_K01, K_K05

K2 Potrafi pracować w zespole i ma świadomość odpowiedzialności za wspólnie realizowane zadania. K_K02, K_K03

K3 Ma świadomość ważności pozatechnicznych aspektów i skutków wytwarzania i użytkowania związków wybuchowych. K_K06

Laboratorium – zaliczenie ćwiczenia wymaga uzyskania pozytywnej ocen ze sprawdzianu przed rozpoczęciem ćwiczenia, wykonania ćwiczenia i oddania pisemnego sprawozdania z ćwiczenia.

Zaliczenie przedmiotu wymaga uzyskania pozytywnych ocen z ćwiczeń laboratoryjnych oraz zdania pisemnego sprawdzianu zawierającego pytania otwarte oraz testowe wielokrotnego wyboru.

Osiągnięcie efektów W1, W2, W3, W4, U3, U4, K1 i K3 weryfikowane jest podczas sprawdzianu końcowego, natomiast efekty W1, U1, U2 i K2 sprawdzane są w trakcie realizacji ćwiczeń laboratoryjnych.

Brak