带有埋入体的炸药

发明领域

本发明涉及炸药，其包括一个第一炸药的连续相和埋入其中的第 二炸药的离散体。更具体而言，本发明涉及其类型通常被称作传爆药 炸药的注装炸药。

相关技术

传爆药装药是固体炸药装药，用以引爆爆破剂如硝酸铵-燃油混合 物(ANFO)。这种传爆药装药易制成各种尺寸和形状，例如柱状、圆 锥状等等，通常重如5克到88盎司，长4到30英寸，直径0.5到5 英寸。传爆药装药可由如下炸药组成：三硝基甲苯(TNT)、季戊四醇 四硝基酯(PETN)、环三次甲基三硝基胺(RDX)、环四次甲基四硝胺 (HMX)、彭托里特炸药(季戊四醇四硝基酯和三硝基甲苯的混合物)， 其它种类的炸药诸如燃料-氧化剂混合物，和这些炸药的各种混合物。 此外，在传爆药装药的炸药混合物中还可以存在稳定剂、乳化剂和其 它添加剂。这些炸药在起爆感度、炸药能量、破坏力、保存期限、凝 固点和其它有关传爆药装药使用和安全因素方面各具特点。

传爆药装药通常是将炸药倒入容器内制备的，容器用作模具，熔 融炸药和其它可倾倒炸药材料在模具内凝固成型。液态炸药的凝固可 以要借助冷却、聚合、结晶、化学反应、水合、固化或其它本领域所 熟知的方法。装药结果可以具有任选的合适形状包括柱状、圆锥状、 不规则圆锥状、球状和多边形。现有技术中一有代表性的传爆药装药 重约12盎司、可长约4.7英寸、直径约1.9英寸。

在倒入可倾倒炸药之前，适当的装置物可被放入容器内，以在注 装传爆药装药之内提供一个或更多的起爆药位置诸如一个或更多的孔 (它可以包括一些两端开口的通道或只有一端开口的深孔(well))。 一个有能力的起爆装置或者是“起爆药”，诸如低能量的导爆索(LEDC) 和/或引爆剂被放在起爆药位置以使得在起爆药的起爆作用下注装传 爆装药被起爆。注装传爆装药通常被用于起爆大量的爆破剂如人们所 熟知的硝酸铵-燃料油混合炸药(“ANFO”)。

本文使用的术语“接触面”或“起爆面”是指传爆药装药上的一个面， 任选的一个起爆药位置(例如，一个孔、通道、深孔、沟、缺口等)， 其造型是为了接受起爆药，起爆面从起爆药接收起爆信号。

在其它一些事项之中，该技术已涉及到制备具有足够敏感性的注 装传爆药装药，以使它们能被低能量起爆药可靠地起爆，如使用低能 量导爆索和较低能量的或小的引爆剂。例如，在有代表性的使用场合， 一个或多个注装传爆药装药被放进装填部分ANFO的爆破孔。爆破孔可 以还装有一些阻塞材料，如碾碎的砂砾，用来封堵爆破孔顶部和/或将 爆破孔分隔成两个或更多ANFO的段或“层”。在任何情况下，若要使 包含在注装传爆药装药内的传爆药装药或引爆剂被导爆索引爆，那么 导爆索必须穿过ANFO或其它爆破剂。因此人们期望使用低能量导爆索 来避免导爆索的爆轰将过早地引爆ANFO炸药的可能性，或者在注装传 爆药装药引爆之前改变它的炸药特性。

图1和1A(现有技术)表明一项现有技术对提高注装传爆药装药的 敏感性是有益的。制备装药10时，PETN 14a可被包含在其中，以粉末 状装在气球内并裹绕在管12a上，围绕在它们周围的装药10的主体(即 连续相)被浇注成环状体14b-一种含TNT的炸药如彭托里特炸药或复 合B炸药(TNT和RDX的混合物)。在使用时，低能导爆索可穿过通道 16作为起爆药，并可在管12a下面打结以防从通道16脱出。而PETN 至少界定装药10的一部分起爆面。PETN较注装含TNT炸药更敏感但也 要贵得多。然而，通过设置PETN于起爆面，使来自起爆药的起爆稳定 性明显改善。基于通道16内低能导爆索(未示出)的起爆，敏感的PETN 14a被起爆，紧接着是敏感性较低的浇注体14b的起爆。注装传爆药装 药10有代表性地用于起爆大量的具有更低敏感性的爆破剂如ANFO，对 此，本领域的技术人员是熟知的。

图1和图1A所示的现有技术实施方案有几处不足，包括生产成本 高，这是因为必须将PETN装在气球内，要定位，还要在柱状容器12 内将气球拴在管12a上。若将PETN气球从一个或多个容器内省去，其 结果则会降低其敏感性，所有TNT或TNT基(或其它炸药)注装传爆 药装药可能因敏感性不够，而不足以被放在通道16内的低能导爆索起 爆。气球可能被放错位，导致不可靠引爆。本发明则克服了这些问题， 可在连续相中结合进更敏感的炸药来界定起爆面。任选地，可使连续 相中的炸药材料具有低的渗水性，所以不必要求与水隔离。

图1B是来自现有技术的另一传爆药装药600的横断面视图。注装 传爆药装药600包含TNT小球640，填料炸药642和彭托里特炸药核 644，小球640和填料炸药642都只有TNT组成。

图1C也是来自另一现有技术的传爆药装药700的横断面视图。注 装传爆药装药700包含彭托里特炸药填料750和低敏感性的含TNT混 合物填料752。在这一现有技术中未用彭托里特炸药和TNT。注意，如 果引爆剂不与彭托里特炸药填料750接触，装药的敏感性可能不足以 保证起爆。

在本领域中都很了解，传爆药炸药是由第一炸药如TNT与第二炸 药相接触或将第二炸药排列在通道旁制成的，第二炸药较第一炸药对 起爆更敏感。

1998年10月11日颁给M.E.Yunan的美国专利4,776,276，题 为″由低能量导爆索可起爆的注装炸药引爆剂″，公开了一包含PETN的 注装传爆药装药，PETN散装在贯穿装药的导爆索通道上的套管内。通道 周围的PETN较注装传爆药的其余炸药材料对起爆更敏感，因此它紧靠 导爆索以提高起爆可靠性。另一现有技术的有益之处包括在通道上埋 入一段导爆索或设置一高PETN含量的核心，再围上环状的低敏感性炸 药。放置在通道旁的第二炸药越敏感，越容易被放在通道内的导爆索或 引爆剂可靠地起爆，进而起爆其余的传爆炸药。

美国专利4,000,421，1976年12月28日颁给Voigt，Jr.，题为“在 熔融TNT中悬浮微粒添加剂的方法”，公开了用于在熔融TNT中悬浮 微粒添加剂的方法。复合炸药浆的制备是在水溶胶存在下通过在熔融 TNT中分散微粒固体组分如RDX来实现的，见第2栏10至16行。该发 明的目标是提供一种将微粒固体分散于熔融TNT中来生产非均匀组成 的注装炸药的方法。实施例1和实施例4表明的粒状硝酸铵的颗粒度 分布在150--1000微米，而实施例2至实施例4使用的RDX具有的平均 颗粒度为40微米。

美国专利2,384,730，1945年9月11日颁给Davis等人，题为“制 备注装炸药装药方法”，公开了一种湿态微粒PETN和熔融TNT的完全 混合物。PETN优先进行相当精细的分散(第2栏，9至12行)，然后与熔 融TNT彻底混合。将干态PETN加入到熔融TNT中的实践，其结果是结 块(据推测是PETN)，已作注释(第1栏，1至9行)。

据信，一个名叫加拿大工业有限公司或″CIL″的公司，已经制造出 包含彭托里特药核外部用颗粒TNT和注装TNT包围的传爆药技术。

已经知道在一些军用炸药的制造中，为提高熔融炸药的密度，混 入惰性微粒材料。还知道在此技术中添加熔融材料的固态颗粒来控制 浇注体中收缩和空洞的形成。

现有技术的参考文献未分别公开或以其结合公开，一种包含炸药 材料或惰性材料的大量离散体(相对与粉末颗粒(即颗粒度小于1毫 米))的炸药，这些离散体埋在另一炸药材料的连续相中。这些专利 也未分别公开或以其结合公开，将一低敏感性的TNT基混合物的离散 体加进彭托里特炸药的连续相中的混合物，或使用包含一种以上炸药 化学组分的材料的离散体。

发明概述

本发明提供了一种炸药装药包括：一种包含第一炸药主体材料的 连续相，其中具有多个第二材料的离散体，第二材料对起爆的敏感性 低于连续相，其中离散体的最小尺寸是至少1毫米。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的主体材料包括PETN与 TNT的组合。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包括直径为0.8 厘米的颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包括最小尺寸为 1.6厘米的颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的第二材料包含TNT。

在本发明的一个具体实施方案中，其中主体材料为起爆药界定一 个接触面，而离散体在离开接触面处集中，以在接近接触面处提供一高 感度区域。

在本发明的一个具体实施方案中，其中还包括含有炸药材料的第 二种多个离散体。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包含非炸药材 料。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体的最小尺寸为1 毫米。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包括直径为0.8 厘米的颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包括最小尺寸为 1.6厘米的颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中包含的离散体的形状是具 有直径为0.8厘米的圆端头柱体。

在本发明的一个具体实施方案中，其中包含的离散体的形状是具 有直径为1.6厘米的圆端头柱体。

本发明还提供了一种炸药装药，其包括：具有其中有分散相的第 一炸药主体材料，分散相中含有第二材料的多个离散体，其中离散体 的最小尺寸为1毫米。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体还包括最小尺寸 为1.6厘米的颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中包含的离散体的形状是具 有直径至少为1.6厘米的圆端头柱体。

在本发明的一个具体实施方案中，其中装药为起爆药界定一个接 触面，而离散体在接近接触面处集中，以在接近接触面处提供一高感 度区域。

在本发明的一个具体实施方案中，其中主体材料为起爆药界定一 个接触面，而离散体在离开接触面处集中，以在接近接触面处提供一 高感度区域。

在本发明的一个具体实施方案中，其中主体材料包含彭托里特炸 药。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包括圆端头柱状 颗粒。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体长度为1.6厘米。

在本发明的一个具体实施方案中，其中的离散体包含TNT。

在本发明的一个具体实施方案中，其中接触面包括柱状接触面。

在本发明的一个具体实施方案中，其中接触面包括柱状接触面。

本发明提供一种炸药装药，其包含主体材料且其中具有多个第二 材料的离散体，第二材料对起爆的敏感性低于主体材料。

在特定实施方案中，主体材料可包含PETN和TNT的组合物，第二材 料可以包含TNT。

根据本发明的一个方面，离散体具有一个至少1毫米的最小尺寸， 例如，粒状离散体可以有一个至少1毫米的直径和长度。在特定的实施 方案中，离散体的形状可为长度和直径为0.8厘米的圆头柱体，或任选 为1.6厘米。

根据本发明的另一个方面，装药可为起爆药界定一个接触面，而离 散体在离开接触面处集中，以在接近接触面处提供一高感度区域。

根据本发明的另一个方面，该炸药装药可包含炸药材料的第二种 多个离散体。

本发明还提供炸药装药，其包括其中具有分散相的主体材料，分散 相中又含有第二材料的多个离散体，其中离散体具有至少1毫米的最小 尺寸。任选的第二材料可包含炸药材料，该炸药材料对起爆的敏感性高 于主体材料中的爆炸材料。例如，主体材料可包含TNT，而其中的第二材 料可包含彭托里特炸药。或者，离散体可包含一种对起爆敏感性低于主 体材料的炸药材料，或者它们可包含非炸药材料。

附图简述

图1是与现有技术相符的注装传爆药的俯视平面图；

图1A是沿图1的剖面线A-A取的纵剖面图；

图1B是与具有彭托里特药核的现有技术相符的注装传爆药的横截 面图；

图1C是与具有彭托里特药层和TNT层的现有技术相符的另一种注 装传爆药的横截面图；

图2是与本发明的实施方案相符的注装传爆药的俯视平面图；

图2A是沿图2的剖面线A-A取的横截面视图；

图3是与本发明的第二实施方案相符的注装传爆药的俯视平面图；

图3A是沿图3的剖面线A-A取的横截面视图；

图4是与本发明的另一实施方案相符的第二炸药的离散体的正视 图；

图5是与本发明的另一实施方案相符的第二炸药的离散体的正视 图；

图6是与本发明的另一实施方案相符的传爆药装药的横截面图；和

图7是与本发明的另一实施方案相符的注装传爆药的横截面图。

本发明和其优选实施方案的详述

本发明的第一个主要方面提供一种浇注装药，该装药有一个包含 炸药材料的固态基体或主体，其中置有第二材料离散体或离散区的分 散相，第二材料对起爆的敏感性较主体材料低。在一些实施方案中，分 散相中包含起爆敏感性较主体材料低的炸药材料，而在另一些实施方 案中，包含分散相的材料可含有非炸药材料。为更好地保证来自传爆装 药上一接触面处的低能起爆药的起爆，该材料中在靠近接触面处可包 含一个区域，其中离散体浓度低于装药中的其它区域。主体通常通过在 模具中倒入一定量的流体如熔融炸药材料形成。使熔融材料凝固成离 散体在其中的固态主体，从而得到浇注装药。

本发明的这一方面不同于现有技术中其中具有离散体的注装传爆 药装药，因为在现有技术中，包含更敏感炸药材料的是离散体。本发明 是由对装药主体组分的认识提出的，主体组分可根据其感度选择，而不 是其中的离散体，在没有牺牲传爆装置的整体感度的情况下可使用更 大量的较低敏感性的材料。作为本发明的进一步结果，装药的起爆较少 依赖于注装传爆药装药中离散体的合理分布。而且，通过调节装药中的 离散体的浓度和分布，可在一定程度上对穿过装药的爆轰速度实施控 制，尤其在离散体包含非炸药材料时。例如，现有技术设计的可被25克 /英寸PETN的导爆索起爆的传爆药，在其全部注装药中总体混合有 60％PETN和40％TNT。当根据本发明采用TNT的离散体时，总体混合有 30％PETN和70％TNT，通过在注装连续相中埋入TNT离散体就能在传爆药 中可以获得同样感度，其中该连续相含有60/40PETN/TNT混合物。

根据第二个主要方面，本发明提供了一个浇注装药，其包含炸药 材料主体和在主体中的离散体，离散体是宏观尺寸的，也就是其最小 尺度可以超过粉末粒子的尺寸(即离散体的最小尺度至少是1毫米)， 而不管材料中的炸药特性如何。任选地，本发明中的宏观尺寸体可为 惰性的，就是它们可包含惰性材料(即非炸药)。

任选的离散体可为单独形成的，例如，它们可包含压制的或浇注 的具有预定形状的颗粒，它们可包括囊装材料等。在该发明中的离散体 通常不是单晶，但它可以包含一些晶体或无定形体(即非晶体)聚集 在一起形成的块，例如颗粒。离散体的尺寸和形状是确定的，所以它 们可以倒入模具中，并界定它们之间的间隙，进入可流动并凝固的流 体主体材料形成一体装药，该装药是主体材料和离散体的复合体。或 者，它们可以混进流体中，例如熔融的主体材料，还可以控制传爆药 形成时主体材料的流动特性。对于熔融主体材料，离散体可以促进主 体材料的凝固，并减少浇注时由冷却所引起的收缩，这是因为减少了 在模具中进行凝固的熔融材料的体积。因而可以省去对第二次灌注熔 融材料的需要。

已知多种材料在本领域中用于制造浇注装药并适合用作本发明炸 药装药的主体材料，包括PETN和TNT的混合物(″彭托里特″)，TNT和其 它组分如铝(例如，Tritonal)的混合物，PETN、TNT和其它组分的混合 物，PETN和TRITONAL的混合物，复合B炸药(RDX(黑索今)、TNT和 其它组分的混合物)，奥可托(Octol)(HMX和TNT的混合物)，TNT/硝酸 盐混合物如阿马图炸药，可浇注或可倾倒的塑料粘结型(PBX)组合 物，RDX，HMX，在可浇注组合物中的燃料-氧化剂结合物和乳化/浆状炸 药。非炸药材料如乳化剂，天然石油产品，石蜡和氧化剂也可用于组合 物中作为添加剂、填料等。如果需要，这些材料中的任何一种都可用 在本发明传爆药装药的主体材料中。在各种实施方案中，这些材料中的 很多种也会被用在分散相中，包括那些包含炸药化合物的结合物(例如 彭托里特)，这些炸药化合物既易受有关分散相相对于主体材料降低感 度的限制，又易受有关离散体尺寸和形状的限制。

作为本发明至少第一方面的一个结果，是不必在较低敏感性材料 的环绕体中为起爆药于接触面处提供一个高感度材料核，如在U.S. 4,776,276中所示(上面已讨论)。现在提及图2和2A，其中显示了本 发明的一个实施方案，其中一个注装传爆药110，包含一炸药装药114， 装在柱形容器112内，其中有一在底部形成的空隙112a，和通道116伸 展贯穿。通道116界定一个接触面124，它可从起爆药如导爆索接受起 爆能量，从而起爆装药114。装药包含第一炸药材料的固体主体114a和 离散体118，如第二材料的小球或颗粒，它们分散在主体材料中提供分 散相。

除了通道116是在炸药装药114内形成的以外，引爆剂深孔也可在 其中形成，即，在将熔融炸药倒入容器112之前，向柱状容器112内放置 适当造型的模具(未出示)来实现。另一空隙112b是在容器112底部形 成的，是为了接受制作引爆剂深孔120的模具。引爆剂深孔120界定一 个接触面124a，它可从起爆药如放置于深孔120内的引爆剂(未出示) 接受起爆能量。

由于装药114的接触面是靠主体材料界定的，炸药装药114的感度 可借助改变主体材料的组成和埋入、分散于其中的离散体的组成来调 整。例如，主体材料可包含相对敏感的材料，如彭托里特炸药，它可容易 地被低能起爆药如低能量导爆索起爆。在此情况下，离散体可由对起爆 敏感性较低且价格低的材料组成，这是因为炸药装药对起爆的感度是 由主体材料决定的。因而本发明的实施能够制备炸药装药，如传爆药装 药，在其中的离散体可包含敏感性比主体材料低一些的炸药材料，虽然 如此，但它提供或贡献装药的全部输出。这一安排与现有技术的装置相 反，在现有技术中离散体包含的炸药材料的感度通常比主体材料(通常 包含TNT)高。

在主体材料中较低敏感性炸药材料的离散体可包含上面讨论过的 任何可浇注材料，或者任选低敏感性材料。为形成离散体，这些材料可 任选注模或压制成离散体积。若在离散体中采用乳化/浆状炸药，则离 散体118可制成囊状(未示出)，在其中装入合适的炸药材料。第二炸 药材料可包括TNT、TRITONAL、PETN、高氯酸-基材料，含硝化纤维和 硝酸酯的推进剂组合物。在特定的实施方案中，连续相可包含彭托里特 和包含TNT的离散体。离散体的使用形式也可以是颗粒、薄片和小球 等。

应当理解，第一炸药彭托里特(即主体材料)114a，用置于通道116 内的低能量导爆索或其它起爆方式起爆时，比TNT离散体118更敏感。 要说明的是，低能量导爆索(未示出)或散布在通道116内的类似材料 与彭托里特主体114a相接触或暴露于114a，当低能量的导爆索起爆时， 彭托里特主体114a将被起爆，接着起爆埋入彭托里特主体114a内敏感 性较低的TNT离散体118。

可以制作一个具代表性的注装传爆药装药，如图2所示，它带有彭 托里特主体114a，其含60％重量PETN和40％重量TNT，它还带有离散体 118，其含100％TNT。注装传爆药装药110的炸药装药114的整体组成 结果通常为大约含有30％PETN和70％TNT，但由于装置的敏感性是由彭 托里特主体114a的连续相决定的，装置具有常规彭托里特注装传爆药 装药所能达到的相同感度，而常规装药包含的基本均相的60％PETN和 40％TNT的混合物。(除非另有说明，这里给出的百分比是重量百分比)。 因此本发明的这一实施方案仅需要30％PETN(余量是TNT)，可具有与现 有技术相同的起爆感度，而现有技术的均相注装传爆药装药则含有 60％PETN(余量是TNT)。用敏感性主体材料和其中的低敏感性离散体的 其它组合可达到相似的结果。在本发明的一个优选方案中，其彭托里特 主体114a，包含35％重量PETN和65％重量TRITONAL；离散体118包含 100％TNT或TRITONAL。总之，该注装传爆药装药所含PETN量低于30％。

本发明制备炸药装药的任选方法是在熔融的第一炸药中分散第二 炸药的离散体，如图2A的离散体118，通过混合将离散体基本均匀地完 全分布在熔融第一炸药中，然后将混合物凝固，例如，将混合物倒入合 适的容器内，如图2的容器112，再将混合物冷却和凝固。另一个任选 的方案，是优选采用0.8厘米圆头柱体颗粒，其已在前面描述，在将离 散体分散进入模具的同时，将熔融炸药倒入模具，然后让混合物冷却 凝固。整个主体材料中离散体的浓度变化可由向模具中分散进入离散 体的速度相对于熔融主体材料的分散进入速度变化来把握。用这种方 法，当主体材料倒入模具时，可将离散体集中在装药的一端，或集中 在浇注体的某一特定层中。然而另一个任选方案，是优选其已在前面描 述的1.6厘米颗粒，在加入主体材料之前将该颗粒倒入模具。熔融第 一炸药主体材料的温度可低于离散体的熔化温度，或者假如在离散体 完全融化并熔进主体材料之前，混合物是被冷却的，其温度也可更高。 如果固体浇注装药中一直有不连续区域被离散体材料单独占据时，离 散体的部分融化是可允许的。部分融化可改进装药的耐久性。

任何合适的方法可被用于制造第二炸药的离散体，如离散体118。 例如，离散体118可被浇注、增长、模压或在造粒塔中凝固。在组成上， 离散体可以是单质炸药，一种以上炸药的混合物，还可包含乳化剂、稳 定剂和其它组分。非固态，如液态或凝胶材料可以囊状形式使用。

应当理解在流体主体材料中可采用固化剂，以在流体主体材料中 倒入第二炸药离散体之后凝固主体材料。被液化的炸药也可是炸药溶 液或是凝胶炸药。凝固的发生要借助冷却使温度低于凝固温度，或者通 过固化剂作用、结晶、化学反应或其它方法。

在本发明的一个独立方面，离散体可包含一种炸药材料，它比主体 材料更敏感和/或提供更大的能量输出。例如，彭托里特可被用作主体 材料而奥可托可被用作离散体，它可提供一个分散相。这种结合可在维 持理想的起爆感度的同时，提供一个接近奥可托的相当高的爆速(VOD) 和爆压。当离散体包含一种比主体材料对起爆更敏感的炸药材料时，离 散体可被集中在接近装药的接触面处，在靠近起爆药部位产生增加感 度的区域。

主体材料可界定炸药装药的整体形状。尤其是，它可以如期望地形 成成型装药从而将炸药的力量集中在特定的方向上，下面将详细讨 论。第二炸药的离散体可以像在本文其它地方描述的具有各种各样的 构型。

制造注装传爆药装药110的一种方法是在容器112中放入一类杆 状的模具(未示出)用来形成通道116，模具也用于界定空隙112a，再放 第二个模具(未示出)进入容器112来界定引爆剂深孔120和空隙 112b。然后在容器中装入离散体，离散体可以像在图2A中描述的离散 体118那样是不规则形状，也可以像后面接着描述的图4那样是规则构 型。这些规则构型的离散体有确定的尺寸和形状，因而可将离散体随意 倒入容器112(图2A)，离散体之间可形成缝隙，提供连续的缝隙流道贯 穿在容器112内形成的离散体床。不规则形状离散体自然具有这一特 点，因此片状炸药可被优先采用。图5表示的不规则离散体300，呈类柠 檬形状。无论如何，将离散体118(图2A)放进容器112，然后绕着用于 形成通道116和引爆剂深孔120的模装置物(未示出)，将熔融的彭托里 特和其它合适的熔融或液体炸药倒进容器112，填充离散体118间形成 的缝隙流道。然后使熔融彭托里特冷却凝固在离散体周围，形成了彭 托里特114a的固体主体相。用于形成引爆剂深孔120的模具可以通过 空隙112b取出，而用于形成通道116的模具可以通过空隙112a或通过 容器112顶部开口取出。应该理解还可采用浇注辅助措施如真空和振 动。

在使用时，将接有引信(fuse)具有合适尺寸的引爆剂插进引爆 剂深孔120，并将引信向上穿过通道116，去连接适当的起爆引信的装 置。这里的引信可包含非猛脉冲信号传输引信，如激波管或爆燃管或电 传输线用于传输到电雷管。或者，或此外，引信也可是猛引信，如低能 量导爆索，其可起爆注装传爆药装药110。

图3和图3A表示的是本发明的另一实施方案，其中注装传爆药装 药210具有装在容器212内的炸药装药214，和由接触面224界定的通 道216。第一炸药可包含彭托里特炸药的主体214a，其中埋有第二炸药 的离散体，其包括杆状体TNT218。尽管没有表示出来，杆状体218的形 状可以是不一致的，和/或可以是矩形的。杆状体218可放在模具或容 器212内，而熔融第一炸药可倒在其周围凝固后，便形成一个敏感性 适当的炸药主体材料，如彭托里特炸药体214a。类栅形的装置(未示 出)可用于使杆状体218保持向上，并在熔融第一炸药到入周围时保 持间隔位置。应当理解，可以使用任何适当形状的第二炸药的离散体， 包括如图3和3a表示的杆状体218，在图2中表示的不规则离散体 118，或规则的球体、丸状、颗粒状或类似形状，或者如图4表示的复 杂形状。

第二炸药离散体在模具中应有形状、尺寸和位置来容许主体材料 流体在它们之间流动，还应当理解各种尺寸和形状将应用于这一目 的。图4表明了这种离散体的一个实施方案，该离散体比球形更易制 造，它基本上包含圆头柱体，即带有半球形或圆形端头的柱体。这样， 离散体22包含一个柱形的柱干部分22a，其为圆形横截面，还包含一 个平圆端和一个半球形的端头部分22b。这种颗粒的一个有用的设计提 供的尺寸是，其柱形干部分22a的高度h基本上与半球端部分22b半 径r相同，因此其整体高度H(即离散体的长度)，r加h等于具有同 样半径球体的直径。任选地，柱体的直径至少为1毫米。在一种结构 中发现这对通常尺寸的注装传爆药装药是有用的，H＝1.6cm，而r ＝0.8cm。因此，该颗粒是由长度和直径都是1.6厘米的圆端柱体构成 的。这种尺寸的颗粒重约4-5克，而它的重量是随颗粒的组成、尺寸 和形状变化的。在另一实施方案中，发现具有长度和直径为0.8cm的 相似构形颗粒是有用的。

离散体的尺寸会影响传爆药的制作过程和注装传爆药装药的离散 体装填百分比，也就是总体组成。例如离散体的尺寸会影响第一炸药 在炸药装药的整个剩余体积中形成主体材料的能力。离散体过小会引 起非理想的粘滞效应，它会削弱甚至分散整个炸药装药体的主体材料 中的第一炸药。在特定的实施方案中，主体材料大约包含60％PETN和 40％TNT，离散体的最小尺寸(如长、宽、高、厚、直径等)可至少是 约0.1cm，离散体可在0.1cm到2cm之间任选尺寸，包括那些数值间 的所有尺寸。离散体的最小尺寸是经过具体考虑确定的，包括炸药装 药的尺寸，例如注装传爆药装药之中的离散体形成的间隔。然而，应 当理解，在本发明的实施过程中各种离散体尺寸会被采用，这一范围意 味着仅作示范，因此有可能超出本发明的范围。采用比现有技术中的 更大的离散体，可产生减少或避免主体相和分散相之间空隙的益处， 这样就可减少对现有制备传爆药技术中使用的特定减隙技术的需要。

造成复相装药的另一因素与在主体相的材料和在离散相的材料各 自的熔融温度有关。如上所言，第一炸药可以包含彭托里特炸药，其 中含20-65％重量的PETN，余量是TNT。彭托里特炸药和TNT形成一种 易熔融的混合物，其在76.1℃凝固。如果离散体的熔点高于在主体相 的炸药材料的熔点，则离散相会没入熔融的主体材料中，且离散体的 表面不会熔化。如果主体材料加热到足以熔化部分离散体的温度，则 离散体将部分熔进连续相。那么，在组成上一相到另一相是逐渐变化 的，而它们之间不是一个鲜明的边界。这样熔化的结果可改进组合物 的物理耐受性能。

图6是该发明另一实施方案的注装传爆药装药的横截面视图，总 体见图中400，其中引爆剂深孔420用于接受一个引爆药装置如引爆剂 (未示出)，该深孔是由接触面424界定的。在该实施方案中，在容 器412中采用了非均一分布的离散体418，以将离散体集中于离开接触 面424处。容器412是以一定形状的装药形式安排的，是为了将炸药 力量集中在箭头430所示方向。为了沿箭头430方向进一步增加炸药 力量，离散体的浓度在靠近容器412的432部位是增加的。也应该理 解，各种离散体418的组成可随着沿箭头430方向增加或减少炸药力 量的愿望而变化。例如，离散体418a可包括一种组成，如彭托里特的 或TNT的，而离散体418b可由如RDX或HMX或它们的混合物组成。

图7是另一实施方案中的注装传爆药装药的横截面视图，总体见 图中500。在此实施方案中，注装传爆药装药500除了包括通道516 还包括引爆剂深孔520。离散体517可以是第一种组成，如包含10％重 量PETN和90％重量TNT。离散体518可以是第二种组成，如含100％重 量TNT。主体相514a可由一个混合物组成，其包含60％PETN和40％TNT。 不同组成的离散体517和518的这种排列将根据注装传爆药装药500 内离散体的位置提供可调的炸药效果。又如上面讨论的，装药的性能 可通过提供低感度高猛度的离散体来加强。接触面524，524a是用于 接受起爆能量的，上已论及。

尽管本发明就其中的特定实施方案进行了详细地描述，但通过进 一步的阅读和理解，将会发生一些对已描述过的实施方案的变动，这 对那些本领域的技术人员来说是显而易见的，并已欲将这些变动包括 在附加的权利要求范围之内。

                  相关申请的交叉参考

本申请要求的美国临时申请60/153,497的权益，其于1999年9 月13日提交。

                      发明背景