Energetische materialen

Energetische materialen zijn vaste, vloeibare of gasvormige stoffen of mengsels daarvan waarin een grote hoeveelheid chemische energie is opgeslagen die in zeer korte tijd via een ontledingsreactie kan worden vrijgemaakt. Zo’n reactie kan geïnitieerd worden door bijvoorbeeld mechanische of thermische stimuli of door schok.

Onze expertise

De expertisegroep Energetische Materialen overziet de keten van synthese, productie, verwerking, karakterisering, opslag en transport, betrouwbaarheid, levensduur, veiligheid (zowel safety als security), detectie, tot milieuaspecten en het afstoten van energetische en gevaarlijke stoffen. Bovendien combineren we onze synthesekennis met onze expertise in ontwerp, optimalisatie en opschaling van productieprocessen waarin energetische of gevaarlijke stoffen gebruikt worden.

Onze faciliteiten

Om dit te kunnen bereiken staat ons een range aan experimentele faciliteiten ter beschikking voor de chemische, thermische, mechanische en ballistische karakterisering van energetische materialen en formuleringen daarvan. Daarnaast kan de invloed van externe stimuli, variërende omgevingscondities tijdens transport en opslag en veroudering op munitie en munitieonderdelen experimenteel worden bepaald.

Een voorbeeld hiervan is het kruitbewakingsprogramma van alle kruiten die in gebruik zijn bij het Nederlandse Ministerie van Defensie. Het experimentele werk wordt ondersteund door modelleerwerk, bijvoorbeeld eindige-elementenmethoden (FEM) zoals ANSYS en LS-DYNA, hetgeen ons in staat stelt om voorspellende modellen te ontwikkelen.

Als verlengstuk van onze expertise hebben we een internationaal erkende kennispositie opgebouwd op het gebied van het tegengaan van misbruik van zelfgemaakte explosieven door middel van detectie en door onderzoek naar stoffen die, wanneer ze worden toegevoegd aan de grondstoffen, het maken van zelfgemaakte explosieven kunnen bemoeilijken. De expertisegroep Energetische Materialen is onderverdeeld in vijf aandachtsgebieden:

• Ammunition safety (pdf)
• Propellants, pyrotechnics and processing (pdf)
• Space propulsion and customized energetics (pdf)
• Countering explosive threats (pdf)
• Process safety solutions (pdf)

Experimentele faciliteiten

De groep heeft de beschikking over laboratoria en bunkers, alle uitgerust met uitgebreide veiligheidsvoorzieningen en de vergunningen die het mogelijk maken energetische materialen veilig te verwerken, karakteriseren, beproeven en op te slaan op onze locatie in Den Haag Ypenburg.

Zie hieronder voor een korte samenvatting van onze experimentele faciliteiten en kennisgebieden:

• Chromatografie (pdf, 663 kB) (GC-FID/TCD/ECD, GC-MS, IC, UPLC-MS)
• Structuur en samenstelling (pdf) (XRD, XRF, SEM-EDX, CHN element analysator, vochtgehalte, deeltjesgroottebepaling)
• Microscopie (pdf) (optisch, SEM-EDX)
• Thermische analyse (pdf, 384 kB) (TGA, DSC, HFC)
• Fysische en mechanische analyse (pdf, 307 kB) (DMA, TMA, trekbank, dichtheid, calorische waarde bepaling)
• Kwalificatie energetische materialen (volgens NATO-richtlijnen)
• Verenigbaarheid van de verschillende componenten binnen een compositie of munitieartikel
• Munitiegevoeligheidsanalyse (schokgevoeligheid, opwarming, kogel- en fragmentinslag, holle lading-inslag, sympathische detonatie)
• Ballistische analyse (Crawford brander, bomproef, raketproefstand)
• Productiemethoden voor energetische materialen (persen, mengen/gieten, extrusie, 3D printen, akoestisch mengen)
• Bulk- en sporendetectie explosieven en grondstoffen
• Gevarenclassificatie gevaarlijke stoffen
• Pilot-schaal test faciliteit voor productie van gevaarlijke materialen onder extreme condities.

Downloads

• Infosheet: Ammunition safety (pdf)
• Infosheet: Process safety solutions (pdf)
• Infosheet: Space propulsion and custom energetics (pdf)
• Infosheet: Countering explosive threats (pdf)
• Infosheet: Propellants processing and pyrotechnics (pdf)
• Infosheet: CE Certification of ammonium nitrate fertilisers (pdf)