Preparation of safer reactive nanothermites
Préparation de nanothermites réactives désensibilisées
Résumé
Safer handling of sensitive energetic materials is the main concern of nanothermites development. These compositions, made from a metal oxide and a metallic fuel, show interesting reactive properties but also an extreme sensitivity to electrostatic discharge leading to make their handling hazardous. The aim of the thesis is to purpose safer and reactive nanothermites by additive’s adding. Due to their high electrical conductivities, the conducting polymers, polyaniline and polypyrrole, were chosen to rapidly dissipate the charges through the medium and so delay the ignition of nanothermite (raise of sensitivity threshold). These additives are added with a powdered way within the nanothermite and then as a composite with the oxide or with the oxide and aluminium. Depending on the way of polymers’ introduction, its morphology or mass content, different nanothermites could be obtained with various sensitivity and reactive properties. Thus, the oxide-polymer structuration enables a raise of sensitivity threshold, with a small amount of polymer, while keeping an acceptable reactivity.
Pouvoir utiliser sans risques des matériaux énergétiques très sensibles est l’enjeu actuel du développement des nanothermites. Ces compositions, constituées d’un oxyde métallique et d’un métal réducteur, présentent d’intéressantes propriétés réactives mais sont très sensibles à la décharge électrostatique rendant leur manipulation dangereuse. L’objectif de la thèse est de proposer des nanothermites désensibilisées et réactives par l’ajout d’additif. Les polymères polyaniline et le polypyrrole ont été sélectionnés en raison de leurs propriétés de conductivité électrique, afin de dissiper les charges dans le milieu et donc retarder le départ en combustion (relèvement du seuil de sensibilité). Ces additifs sont ajoutés de manière pulvérulente dans la nanothermite puis sous la forme de composites avec l’oxyde ou avec l’oxyde et l’aluminium. Selon la façon dont est introduit le polymère, sa morphologie ou sa teneur massique, des nanothermites aux sensibilités et réactivités variées sont obtenues. Ainsi, la structuration oxyde-polymère permet un relèvement du seuil pour de faibles quantités de polymère tout en conservant une réactivité acceptable.
Origine : Version validée par le jury (STAR)