РЕАЛИЗАЦИЯ ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА 2D ГРАФЕНОВЫХ СТРУКТУР ДЛЯ ИНИЦИИРОВАНИЯ ВЗРЫВЧАТОГО РАЗЛОЖЕНИЯ КОМПЛЕКСНОГО ПЕРХЛОРАТА КОБАЛЬТА (III)

Модификация поверхности кристаллов энергетических материалов (ЭМ) наноуглеродными добавками представляет собой эффективный путь целенаправленного повышения их восприимчивости к электромагнитному излучению. В качестве ЭМ для последующей модификации был использован комплексный перхлорат кобальта (III) – перхлорат пентааммин(5-нитротетразолато-N2) кобальта (III) (NCP). Наноуглеродной добавкой служили многослойные (2-5 слоев) 2D графеновые листы (GnS), содержащие терминальные гидроксильные группы. Источником когерентного излучения являлся лазерный диод (ЛД) с длиной волны 976 нм. Излучение от ЛД передавали на мишень через оптическое волокно. Было приготовлено и испытано 2 серии образцов: пиротехническая смесь, содержащая 97% NCP и 3% GnS, и комплекс NCP. Отдельными опытами было найдено, что при смешении комплекса NCP и графена GnS в ультразвуковом поле происходит взаимодействие между компонентами смеси. Эксперименты с ЛД показали, что пиротехническая смесь NCP с GnS имеет порог восприимчивости к лучу лазерного диода примерно 200 раз ниже, чем комплекс NCP той же дисперсности. Высказана гипотеза, не противоречащая полученным экспериментальным данным, что инициирование пиротехнического состава NCP/GnS происходит вследствие возникновения фототока в графеновой добавке под воздействием когерентного лазерного излучения (явление фотовольтаики). Проведены испытания пиротехнического состава NCP/ GnS 97/3% в макете лазерного капсюля-детонатора с положительными результатами. Результаты работы могут служить основой для разработки безопасных, надежных и экологичных лазерных детонаторов для применения в горнодобывающей, нефтегазовой промышленности и других отраслях народного хозяйства.