《他从火里跑出来》炸药介绍

《他从火里跑出来》炸药介绍炸药是在外界能量的激发下能够发生爆炸的化合物或者混合物。炸药在爆炸的瞬间能释放出大量的气体和能量，所产生的巨大压力对周围环境可以做功，也可起破坏作用。最早的炸药──黑色火药，是9世纪初或更早时间，由中国练丹师们发明的。10世纪，中国古代首先将火药用于军事。后来火药由蒙古人和阿拉伯人传入欧洲。直至19世纪，黑色炸药一直是世界上唯一的爆炸材料。18世纪以后，化学作为一门科学有了迅速的发展。为炸药原料的来源和合成及制备提供了条件，许多化学家致力于研制性能更好，威力更大的爆炸材料，使各种新型炸药接涌现。炸药在军事上可用作炮弹、航空炸弹、导弹、地雷、鱼雷、手榴弹等弹药的爆炸装药，也可用于核弹的引爆装置和军事爆破。在工业上广泛应用于采矿、筑路、兴修水利、工程爆破、金属加工等，还广泛应用于地震探查等科学技术领域。爆破理论爆轰是炸药中化学反应区的传播速度大于炸药中声速时的爆炸现象，是炸药典型的能量释放形式。由于炸药爆炸时化学反应速度非常快，在瞬间形成高温高压气体。以极高的功率(每千克炸药爆轰瞬间输出功率可达5×107千瓦)对外界作功，使周围介质受到强烈的冲击、压缩而变形或碎裂。炸药的性能1.炸药的爆炸性能主要由爆热、爆容、爆速和爆压表示：(1)爆热是在一定的条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量，决定于炸药的元素组成、化学结构以及爆炸反应条件。可以用热化学的方法计算，也可以实测。(2)爆容是单位质量炸药爆炸时产生的气体量(用标准状态下的容积表示)，一般为～立方米/千克。(3)爆速是爆轰波(伴随化学反应的冲击波)在炸药中的传播速度。炸药在一定装药密度下的爆速可以精确测定。现有炸药的爆速一般在1000～8500米/秒，很少有超过9000米/秒以上的。(4)爆压是指炸药爆炸时爆轰波阵面的压力，可用实验方法间接测定，其值一般在10～40吉帕。2.炸药的性能指标：(1)威力;(2)敏感度;(3)氧平衡;(4)安定性;(5)殉爆距离;(6)最佳密度。炸药的分类常用的工业炸药：1)TNT(三硝基甲苯);2)胶质炸药(硝化甘油炸药);3)铵梯炸药;4)铵油炸药;5)浆状炸药;6)乳化炸药根据对外界能量的敏感程度和爆炸的威力，炸药可分为火药、烈性炸药和起爆药。炸药由于能对周围介质作猛烈的破坏功，往往又被称为猛炸药。常用的猛炸药按组成可分为单体炸药和混合炸药2类。还有一类感度很高的炸药，从燃烧转变为爆轰的时间极短，通常不直接用于作破坏功，而是用于引燃或引爆其他火炸药，称为起爆药(最常用的起爆药是雷汞)。混合炸药大多数单体炸药不能完全满足实际应用的要求，因而单体炸药在应用领域里已逐步被混合炸药所代替。为了满足应用上的不同需要，混合炸药有很多种类和配方，较重要的军用混合炸药有：①黑梯炸药亦称赛克洛托。由黑索今与梯恩梯混合组成。其特点是克服了黑索今由于熔点高、感度大、难以单独装药的缺点，而成为常用的混合炸药。第二次世界大战时期著名的B炸药，就是由黑索今%、梯恩梯%和地腊1%组成的。它是一种很重要的军用混合炸药，广泛用于各类弹药。黑梯炸药中加入部分铝粉，可以显著地提高炸药的爆热，这类炸药具有较高的爆破威力，用于高射武器及水中兵器等。②奥克托儿奥克托今与梯恩梯混合组成。具有较高的威力。奥克托今/梯恩梯76/24炸药，装药密度为克/立方厘米时，爆速可达8500米/秒。③塑料粘结炸药具有良好的物理力学性能和很高的能量密度的一类新型高能混合炸药。一般以黑索今、奥克托今、太安等高能炸药为主体(有时也用HNS、TATB等)，以高聚物为粘结剂制成。为了改善炸药性能，还可以加入增塑剂及其他辅助剂，如含奥克托今95%的PBX-9501炸药，也可与梯恩梯混合用作炮弹装药。装药密度为克/立方厘米时，爆速达8800米/秒，可用于核武器。塑料粘结炸药还可用作导弹战斗部装药、破甲弹装药、传爆药柱，以及用于地震探查、爆炸加工等方面。④塑性炸药通常是在炸药中加上10%左右的塑化剂制成。其特点是可以任意改变炸药的形状，用于各种类型的弹药。如塑性炸药C-4，含黑索今91%，装药密度为克/立方厘米时，爆速8000米/秒，在-57℃～+77℃之间都能保持塑性，用于军事爆破及水下爆破。⑤铵梯炸药硝酸铵与梯恩梯混合组成。铵梯50/50可以注装，铵梯80/20可以螺旋装，是战时大量使用的代用炸药，可代替梯恩梯装填炮弹、炸弹和地雷等。此类炸药因为含有易于吸潮结块的硝酸铵，在密封不严的情况下不宜长期贮存。⑥燃料空气炸药它与其他炸药不同，其爆炸反应离不开空气中的氧。它是将燃料爆炸分散于空气中，形成云雾状分散体，经第二次引爆而爆轰，可产生大面积杀伤破坏效应。这类炸药在20世纪70年代始用于实战。炸药发展史9世纪初或更早时间，由中国练丹师们发明了黑火药。一般由75%硝酸钾、10%硫黄和15%木炭研成极细的粉末，均匀混合而成。1771年，由英国的P·沃尔夫首先合成苦味酸。它是一种黄色结晶体，最初是作为黄色染料使用，黄色炸药的名称便由此而来。1779年，由英国化学家E·霍华德发明雷汞。雷汞是一种起爆药，它用于配制火帽击发药和针刺药，也可用于装填爆破用的雷管。1838年，T·J·佩卢兹首先发现棉花浸于硝酸后可爆炸。1845年，德国化学家C·F·舍恩拜因将棉花浸于硝酸和硫酸混合液中，洗掉多余的酸液，发明出硝化纤维。硝化纤维很不安定，曾多次发生火药库爆炸事故。1846年，意大利化学家A·索布雷把半份甘油滴入一份硝酸和两份浓硫酸混合液中而首次制得硝化甘油。1859年～1862年，瑞典的A·B·诺贝尔和他的父亲及弟弟用“温热法”降服了硝化甘油，使之能够比较安全地成批生产。1863年，J·威尔勃兰德发明梯恩梯(TNT)。梯恩梯的化学成份为三硝基甲苯，是一种威力强而又安全的炸药，即使被子弹击穿一般也不会燃烧和起爆。1866年，由A·B·诺贝尔发明达纳炸药。一次试验中，诺贝尔发现，硝化甘油与硅土混合物不仅使炸药威力不减，而且生产、使用和搬运更加安全。后来，他用木浆代替了奎土，制成了新的烈性炸药──达纳炸药,“达纳”一词源于希腊文“威力”。1884年，法国化学家、工程师P·维埃利发明无烟火药。维埃利将硝化纤维溶解在乙醚和乙醇里，加入适量安定剂，使之成为胶质，再压成片状，切条干燥硬化，便制成了第一种无烟火药。无烟火药燃烧后没有残渣，不发或只发少量烟雾，却可使发射弹丸的射程，弹道平直性和射击精度均有提高。马克沁发明的重机枪，正是由于使用了无烟火药，才得以具备实用价值。1887年，诺贝尔用硝化甘油代替乙醚和乙醇，也制成了类似的无烟火药。他还将将硝酸铵加入达纳炸药，代替部分硝化甘油，制成更加安全而廉价的“特种达纳炸药”，又称“特强黄色火药”。1899年，德国人亨宁发明黑索今。在原子弹出现以前，它是威力最大的炸药，又被称为“旋风炸药”。在第二次世界大战之后，曾取代了梯恩梯的“炸药之王”的宝座。炸药在军事中的应用中国发明火药以后，从10世纪开始就在战争中应用，13世纪开始用于军事爆破。1232年蒙古军队围攻金朝南京(今河南开封)时，用牛皮洞子掩护士兵到城下掘城。守军曾以铁绳悬震天雷(内装黑火药的铁罐)垂于城下，爆破牛皮洞，杀伤攻城的军队。1453年，土耳其人夺取君士坦丁堡时曾采用坑道爆破法炸毁了坚固的城墙。1642年李自成围攻开封时，也曾采用过这种爆破方法。1860年，普鲁士军队的少校E·郐尔茨用硝化纤维制成枪、炮弹的发射药。1885年，法国用苦味酸作为炸药装填炮弹之后，才在弹药上得到推广应用，称为黄色炸药。20世纪初梯恩梯开始作为炮弹装药，并逐渐取代了苦味酸。第一次世界大战时期，各国曾经使用了二硝基苯、二硝基萘、三硝基二甲苯、黑喜儿(六硝基二苯胺)等代替部分梯恩梯，以弥补炸药来源之不足;并在作战时使用了梯恩梯与硝酸铵的混合物阿马图和含梯恩梯、硝酸铵、铝粉