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主要内容第一章炸药爆炸基本理论1.1基本概念

1.2炸药的起爆与感度1.3爆炸反应的热化学参数1.4炸药爆轰的基本知识1.5炸药的爆炸性能:2/6/20231第一章炸药爆炸基本理论第一节基本概念物理爆炸(不发生化学变化

核爆炸(核裂变或核聚变

化学爆炸(有新的物质生成

(explosive):

在一定条件下,能够发生快速化学反应,放出能量,生成气体产物,显示爆炸效应(explosiveeffect)的化合物或混合物。

爆炸的分类:炸药2/6/20232第一章炸药爆炸基本理论化学爆炸三要素1反应的放热性

炸药爆炸必须的能源3反应中生成大量气体产物

炸药爆炸对外做功的媒介2反应过程的高速度爆炸反应区别一般化学反应的重要标志2/6/20233第一章炸药爆炸基本理论放出大量热量

炸药爆炸的首要条件,是爆炸作功的能源。没有足够热能,爆炸缺乏能源,爆炸反应不能传播,不能产生爆炸。

以硝酸铵的不同化学反应为例说明:2/6/20234第一章炸药爆炸基本理论常温下分解:吸热反应,不能发生爆炸加热至200℃:放热反应。不足以立即爆炸。如放热不及时散失,温度不断升高,反应速度加快、放出热量累积,最终引起炸药的燃烧和爆炸;2/6/20235第一章炸药爆炸基本理论

起爆药柱引爆:如果用起爆药柱(primercartridge)引爆,硝酸铵发生剧烈的放热反应,即刻爆炸。可见,只有大量放热的反应才可能具有爆炸性。2/6/20236第一章炸药爆炸基本理论

反应的高速性反应高速度是爆炸区别于一般化学反应的重要标志。化学反应仅放热并不一定爆炸。

如:1kg煤完全燃烧:放出热量8912kJ,燃烧速度太低,不可能形成爆炸;1kgTNT炸药爆炸放出的热量只有4226kJ,但爆炸反应时间只需十几~几十毫秒,因而产生爆炸。2/6/20237第一章炸药爆炸基本理论由于爆炸反应瞬间完成,极短时间内产生能量几乎全部聚集在有限空间内,其介质能达到很高能量密度。爆炸产生能量密度比燃烧能密度要高数百~数千倍。正是如此,爆炸有巨大作功能力和强烈的破坏效应。2/6/20238第一章炸药爆炸基本理论生成气体产物生成气体产物是炸药作功不可缺少条件。炸药爆炸放出的热量借助气体介质才能转化为机械功。如物质反应热很大,但没有气体产物形成,就不会爆炸。2/6/20239第一章炸药爆炸基本理论铝热剂反应

2Al+Fe2O3→Al2O3+2Fe+828kJ

尽管反应非常迅速,且放出很多的热量,反应放出的热量足以把反应产物加热到3000K,但终究由于没有气体产物生成,没有把热能转变为机械能的媒介,无法对外做功,所以不具有爆炸性。★★2/6/202310第一章炸药爆炸基本理论综上述:放出热量+生成气体产物+反应高速度是爆炸反应的三个充要条件。炸药爆炸定义:炸药在有限空间和极短时间内急剧进行化学反应的过程。该反应过程中放出大量的热,并生成大量的气态产物。2/6/202311第一章炸药爆炸基本理论炸药化学反应基本形式

爆炸速度增长到稳定爆速(stationarydetonationvelocity)的最大值,以每秒数千米的最大稳定速度进行的反应过程。

反映炸药的化学安定性A缓慢分解

炸药以每秒数百米至数千米的高速进行爆炸反应C爆炸与爆轰

对爆破材料的安全生产,加工,运输保管以及过期变质炸药的销毁都很有必要B燃烧与爆燃爆轰2/6/202312第一章炸药爆炸基本理论缓慢分解(slowdecomposition):一种缓慢的化学变化。特点:化学变化在整个炸药中展开,反应速度随环境温度升高呈指数增加;散热条件不好时,炸药温度升高,加速炸药反应,导致炸药燃烧或爆炸事故。2/6/202313第一章炸药爆炸基本理论燃烧(combustion):伴随发光、发热的一种剧烈氧化反应。特点:炸药在一定条件下会燃烧,与其它燃烧不同的是炸药的燃烧不需要外界提供氧可以在无氧环境中正常燃烧。2/6/202314第一章炸药爆炸基本理论燃烧与缓慢分解的区别:炸药燃烧只是在炸药的局部区域内进行,并在炸药内一层层地传播。燃烧速度:反应区传播速度称为燃烧线速度。爆燃(deflagration):炸药快速燃烧(数百m/s)。2/6/202315第一章炸药爆炸基本理论稳定燃烧不稳定燃烧:炸药燃烧过程中,若燃烧速度保持定值,称为稳定燃烧,否则称为不稳定燃烧。不稳定燃烧原因:一般是由于燃烧过程中的热量传导或散失不平衡所致。不稳定燃烧可导致:燃烧熄灭、震荡或爆炸。2/6/202316第一章炸药爆炸基本理论爆炸:炸药的爆炸过程与燃烧类似,化学反应也只是在反应区内进行,并在炸药内按一定速度一层层自行传播。爆速:反应区传播速度。在炸药爆炸过程中,若爆速保持定值,就称为稳定爆炸,否则称为不稳定爆炸。2/6/202317第一章炸药爆炸基本理论燃烧和爆炸的区别:

两种性质不同的化学变化过程燃烧通过热传导、热辐射及燃烧气体产物传递能量和激起化学反应的,受环境条件影响大;爆炸借助于冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用传递能量和激起化学反应,不受环境条件影响。

爆炸反应比燃烧更为激烈,放出的热量和形成的温度也高;燃烧速度是亚音速的,爆炸速度则是超音速的。2/6/202318第一章炸药爆炸基本理论爆轰:炸药以稳定的速度进行传爆的过程。是炸药特有的一种反应形式;与外界压力、温度等条件无关;在特定的条件下,每一种炸药的爆轰速度是一定的。2/6/202319第一章炸药爆炸基本理论爆轰与爆炸区别:没有本质区别,只是传播速度不同,爆轰传播速度是稳定的,爆炸传播速度是变化的。2/6/202320第一章炸药爆炸基本理论课堂讨论题1.请同学们谈谈你对爆破工程的理解。2.请同学们谈谈你对爆炸的认识。2/6/202321第一章炸药爆炸基本理论小结1.学习工程爆破以及爆破器材的发展历史及现状,了解工程爆破的发展前景2.炸药:在一定条件下,能够发生快速化学反应,放出能量,生成气体产物,显示爆炸效应(explosiveeffect)的化合物或混合物。3.爆炸:炸药在有限空间和极短时间内急剧进行化学反应的过程。该反应过程中放出大量的热,并生成大量的气态产物。4.炸药爆炸的三要素:高温、高压、高速。5.炸药爆炸反应的基本形式:缓慢分解、燃烧、爆炸和爆轰。2/6/202322第一章炸药爆炸基本理论作业题1.长期研究和应用实践表明:工程爆破的发展前景正朝着科学化、精细化、数字化方向发展。2.爆破器材的发展方向是高质量、多品种、低成本、高安全和生产工艺连续化。3.爆破安全技术包括爆破施工作业中的安全问题和爆破对周围建筑设施与环境安全影响两大部分。4.名词解释:缓慢分解5.什么是化学爆炸的三要素?6.炸药化学反应的四种基本形式是:()()()()。7.试述从缓慢分解到爆轰的转化过程。8.燃烧与缓慢分解的区别。9.燃烧与爆炸的区别。10.爆轰与爆炸的区别。2/6/202323第一章炸药爆炸基本理论第二节炸药起爆与感度一、炸药起爆概念:外界施加一定能量,引起炸药发生爆炸的过程称为起爆,外界施加的能量称为起爆能。2/6/202324第一章炸药爆炸基本理论

引起炸药爆炸的原因:内因和外因内因:炸药分子结构组成,由炸药本身物理、化学性质决定。外因:即起爆能,通常有3种形式:热能,通过加热方式引起炸药爆炸。机械能,通过机械做功方式引起炸药爆炸。爆炸能,通过炸药引爆炸药的爆炸。2/6/202325第一章炸药爆炸基本理论

二、起爆机理热起爆机理—活化能理论一定温度、压力条件下,炸药体系反应放出热量﹥散失热量——体系发生热聚集——体系反应加速导致爆炸。也就是说,爆炸是系统内温度渐增的结果。

2/6/202326第一章炸药爆炸基本理论机械能起爆机理—热点或灼热核理论机械作用—能量集中在个别点—温度升高—灼热核—起爆温度—爆炸—爆轰。“灼热核”:机械作用下,首先达到起爆温度的微小区域;半径约10-3~10-5cm.(分子半径10-8cm)。

2/6/202327第一章炸药爆炸基本理论热点(灼热核)形成途径:炸药中微小气泡绝热压缩到20个大气压,温度达到500℃左右。应用:乳化炸药等加气泡可提高感度。炸药颗粒间的强烈摩擦应用:炸药中掺沙可使感度提高。高粘性液体炸药的流动生热。

2/6/202328第一章炸药爆炸基本理论爆炸作用起爆机理——热点(灼热核)高温、高压冲击波——热点——灼热核——爆炸。其它起爆能:光能、超声波、粒子轰击、静电效应、电磁辐射。2/6/202329第一章炸药爆炸基本理论

三、炸药感度的基本含义概念:外界能量作用下,炸药发生爆炸的难易程度称为感度(sensitive)。分类:激发炸药爆炸的能量:热能、机械能、爆炸能等多种形式。根据作用能量形式不同将感度分为:热感度,机械感度、爆轰感度等。2/6/202330第一章炸药爆炸基本理论炸药与不同起爆能关系:炸药在不同形式外能作用下感度的表现是不一致的。不能以炸药对某种起爆能的感度等效地衡量它对另一种起爆能的感度。2/6/202331第一章炸药爆炸基本理论根据工程需要,人们把炸药的感度又分“使用感度”和“危险感度”。使用感度:炸药在起爆能作用下发生爆炸反应的难易程度。危险感度:炸药在外界施加的非正常起爆能的作用下发生爆炸的难易程度。

感度的工程应用2/6/202332第一章炸药爆炸基本理论工程应用中,需要炸药具有高感度,以保证起爆和传爆的可靠性,有效地防止瞎炮事故。而生产、贮存、运输等非使用场合,需要炸药具有低感度,以避免发生意外爆炸事故,确保安全性。2/6/202333第一章炸药爆炸基本理论四、炸药的热感度(sensitivitytoheat)概念:热能作用下,炸药发生爆炸难易程度。表示方法:常用爆发点和火焰感度表示。2/6/202334第一章炸药爆炸基本理论爆发点概念:炸药在规定时间(5min)起爆,所需加热的

环境的最低温度。爆发点越低的炸药,热感度越高。爆发点测定:爆发点测定仪2/6/202335第一章炸药爆炸基本理论测定原理:将0.05g炸药放在恒温环境中5min,如没爆炸,说明环境温度低;升高温度再试,如不到5min就爆,说明环境温度高;降低温度再试,直到调到某一环境温度,正好5min爆炸,此环境温度就是炸药爆发点。2/6/202336第一章炸药爆炸基本理论几种炸药的爆发点2/6/202337第一章炸药爆炸基本理论火焰感度:炸药在明火(火花,火焰)作用下发生爆炸的难易程度,称为炸药火焰感度。雷管的起爆药均具有较高的火焰感度。在敞开环境下,一般工业炸药(包括黑火药)用火焰点燃时通常只发生不同程度的燃烧。2/6/202338第一章炸药爆炸基本理论测试原理:试管内装入待试炸药(起爆药0.05g,猛炸药1g),调整导火索头距离X,点燃导火索,同样距离试验六次,找出六次100%都能使炸药点燃的Xmax和100%都不能使炸药点燃的Xmin。

Xmax越大,火焰感度越高,Xmin越小,火焰感度越低。起爆炸药时,考虑Xmax;安全方面考虑,要了解炸药Xmin。火焰感度测定:火焰感度测量装置1-支座;2-炸药;3-试管;4-下夹头;5-上夹头;6-导火索;7-标尺2/6/202339第一章炸药爆炸基本理论五、炸药的机械感度概念:炸药在机械作用下发生爆炸的难易程度。机械感度类型:机械作用形式很多,如撞击、摩擦、碾磨等,撞击和摩擦是最常见的两种形式。因此,机械感度主要有:撞击感度和摩擦感度2/6/202340第一章炸药爆炸基本理论机械感度工程意义爆破工程中一般用爆炸能起爆炸药,不用机械感度起爆。机械感度主要影响炸药贮存、运输和使用安全,机械感度高的炸药潜在更多不安全因素,工程中不希望炸药机械感度高。2/6/202341第一章炸药爆炸基本理论撞击感度定义:机械撞击作用下,炸药发生爆炸难易程度。撞击感度测定:猛炸药用垂直落锤仪,起爆药用弧形落锤仪。2/6/202342第一章炸药爆炸基本理论猛炸药测定方法:炸药试样30或50mg放在击发装置内,让10或2kg落锤自250或500mm高度自由落下,撞击击发装置内炸药,用25次同等试验中炸药发生爆炸的百分率表示所试炸药的撞击感度。

1-击砧装置;2-导轨;3-落锤;4a-电磁铁;4b-钢爪;5-钢丝绳;6-标尺;7-底座;8-套筒;9-下击柱;10-炸药;11-上击柱

2/6/202343第一章炸药爆炸基本理论炸药名称撞击感度(%)炸药名称撞击感度(%)梯恩梯4~9铵松腊炸药0~4特屈儿50~602#岩石炸药32~40黑索金70~801#岩石炸药48~56泰安10062%胶质炸药100猛炸药的撞击感度2/6/202344第一章炸药爆炸基本理论起爆药撞击感度测定:弧形落锤仪,撞击能量较小。通过调整重锤落高,同一落高下做多次试验,100%能使炸药爆炸的最小落高为上限距离,100%不能使炸药爆炸的最大距离为下限距离。试验次数10次以上。1-定位钩;2-弧形架;3-炸药;4-钢底座;5-落锤2/6/202345第一章炸药爆炸基本理论炸药名称锤重(g)上限(mm)下限(mm)雷汞4808055叠氮铅97523565~70二硝基重氮酚500

225三种起爆药的撞击感度2/6/202346第一章炸药爆炸基本理论摩擦感度定义:机械摩擦作用下,炸药发生爆炸的难易程度。测定:炸药摩擦感度的测定采用摆式摩擦仪。

2/6/202347第一章炸药爆炸基本理论测定方法:炸药试样20或30mg,装入上下滑柱间,通过装置给上下滑柱施加规定静压力。摆锤重1500g,摆角根据炸药感度取80°、90°或96°释放摆锤,摆锤打击击杆,上下滑柱产生相对位移,摩擦炸药试样,试验25次,计算炸药试样的爆炸概率,并用P来表示炸药试样的摩擦感度。2/6/202348第一章炸药爆炸基本理论炸药名称摩擦感度(%)炸药名称摩擦感度(%)梯恩梯0铵松蜡4~16特屈儿242号岩石炸药16~20黑索金901号煤矿炸药28铵铝高威力炸药402号煤矿炸药364号高威力炸药32

炸药的摩擦感度2/6/202349第一章炸药爆炸基本理论六、起爆感度概念:在其它炸药(起爆药、起爆具等)的引爆下,猛炸药发生爆炸的难易程度。2/6/202350第一章炸药爆炸基本理论表示方法:用A炸药起爆B炸药,能使B炸药完全起爆的A炸药的最小药量称为B炸药的极限起爆药量,极限药量越小,表明起爆感度越大;反之,越小。测试实验装置见右图。1-雷管;2-导火索;3-铅板

2/6/202351第一章炸药爆炸基本理论起爆药名称受试炸药(克)梯恩梯特屈儿黑索金雷汞0.240.190.19氮化铅0.160.100.05二硝基重氮酚0.1630.170.13几种炸药的极限起爆药量2/6/202352第一章炸药爆炸基本理论工程应用中起爆感度较低的炸药,如铵油炸药,1发8号工业雷管难以起爆。这类炸药爆轰感度不能用极限起爆药量来表示,只能用威力较大的起爆药柱的最小质量来表示。工程爆破中,习惯用雷管感度区分工业炸药起爆感度。用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有雷管感度,反之称其不具有雷管感度。2/6/202353第一章炸药爆炸基本理论七、影响炸药感度的因素

内因:键能:炸药分子间的键能越大,破坏越困难,感度越低。分子结构与成份:单质炸药分子中,原子基团稳定性越小,感度越高。-ONO2(硝酰基)基团>-NO3(硝酸基)基团生成热:生成热越小,感度越高.氮的卤化物,随卤素原子量的增加,生成热减少,感度增大。热效应:热效应越大,越易受热,感度越高。2/6/202354第一章炸药爆炸基本理论

外因:①炸药化学结构:如含-ONO2(硝酰基)基团炸药比含-NO2(硝基)基团的炸药感度要高些。②炸药的相态:熔融态炸药感度>固体状态炸药的感度;粉状炸药的感度>浆状态炸药的感度。③炸药的粒度:一般来讲,混合炸药:粒度愈小感度愈高;起爆药:晶粒愈大感度愈高。2/6/202355第一章炸药爆炸基本理论④炸药的密度:一般来讲,对于粉状炸药,在一定范围内,炸药感度是随着装药密度变大而升高的,但密度超过一定值后,感度会降低,甚至拒爆。⑤微小气泡⑥掺和物:惰性物质的掺入会降低炸药的感度。2/6/202356第一章炸药爆炸基本理论课堂讨论题研究炸药感度有何意义2/6/202357第一章炸药爆炸基本理论小结主要学习了炸药的起爆机理及炸药的感度。炸药的起爆机理主要有热起爆机理(活化能理论)和机械能起爆机理(热点或灼热核理论),爆炸能起爆机理。炸药的感度主要有热感度,机械感度和起爆感度。2/6/202358第一章炸药爆炸基本理论作业题1.炸药起爆能有几种形式?2.什么是炸药起爆的灼热核理论?3.何为炸药的感度?其感度有那几种?2/6/202359第一章炸药爆炸基本理论第三节爆炸反应的热化学参数炸药内含氧量与所含可燃元素充分氧化所需氧量相比之间的差值称为氧平衡。

氧平衡用每克炸药中剩余或不足氧量的克数或质量分数来表示。炸药的氧平衡(Oxygenbalance)2/6/202360第一章炸药爆炸基本理论氧平衡的计算令炸药的通式:

CaHbNcOd则氧平衡的计算式:式中炸药的氧平衡;炸药的摩尔质量(g/mol);氧的摩尔质量(g/mol)162/6/202361第一章炸药爆炸基本理论混合炸药氧平衡的计算计算公式:或者式中

、分别为第i组分的质量分数和氧平衡值

2/6/202362第一章炸药爆炸基本理论氧平衡的三种类型正氧平衡零氧平衡负氧平衡Qb>0Qb=0Qb<02/6/202363第一章炸药爆炸基本理论混合炸药配方计算含两种成分的混合炸药配比:设x、y分别为炸药中两种成分的的配比,Qx、Qy、Qb分别为这两种成分和混合后氧平衡值,则有:2/6/202364第一章炸药爆炸基本理论

例:

用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药,试求出其取值范围并选定一组配方。解:设1单位质量炸药中含硝酸铵为x,TNT为y,木粉为z。已知各组中的氧平衡(查表):硝酸铵20%,TNT-74%,木粉-138%,按零氧平衡配制时应有:三种成分的取值范围为:硝酸铵,TNT木粉可取TNT含量y=10%,代入上方程组解得:

2/6/202365第一章炸药爆炸基本理论爆轰产物与有毒气体

(1)爆轰产物

:炸药爆轰时,化学反应区反应终了瞬间的化学反应产物。它是计算爆轰反应热效应的依据。

(2)爆炸产物

爆轰产物的进一步膨胀,或同外界空气、岩石等其他物质相互作用,发生新的反应、生成的新的产物。(3)有毒气体:

CO、

H2S、SO2和氮氧化物

在计算有毒气体总量时,应将其他气体折算成CO含量;其中氮氧化物的毒性系数为6.5,SO2、H2S的毒性系数为2.5。2/6/202366第一章炸药爆炸基本理论影响有毒气体生成量的主要因素

A炸药的氧平衡

B化学反应的完全程度C炸药外壳为涂蜡纸壳

D爆破岩石内含硫

生成H2S、SO2等有毒气体

2/6/202367第一章炸药爆炸基本理论炸药热化学参数

爆炸压力爆温爆热爆容

1kg炸药爆炸生成气体产物换算为标准状态下的体积称为爆容(specificvolume)(单位:L/kg)。爆容越大,炸药做功能力越强。

单位质量炸药爆炸时所释放的热量称为爆热

(explosionheat)(单位:J/kg或kJ/kg)。爆炸瞬间固体炸药变成气体产物,这些产物来不及膨胀,爆炸已经结束,因而可以认为爆炸过程是定容过程。(explosiontemperature)指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度。(explosionpressure)指当爆炸结束,爆炸产物在炸药初始体积内达到热平衡后的流体静压值。也有人将其定义为炮孔中装药爆炸完了瞬间炮孔壁上的压力,故又称为炮孔压力。

2/6/202368第一章炸药爆炸基本理论小结1.炸药的氧平衡2.炸药的热化学参数2/6/202369第一章炸药爆炸基本理论思考题1.研究炸药的氧平衡有何意义?2/6/202370第一章炸药爆炸基本理论作业题1.计算硝化甘油的氧平衡值。2.试述氧平衡的分类、意义和在爆破工程中的应用。2/6/202371第一章炸药爆炸基本理论第四节炸药爆轰理论

波扰动在介质中的传播称为波。物质在外界的作用下状态参数会发生一定的变化,物质局部状态的变化称为扰动

稀疏波压缩波受扰动后波阵面上介质的压力、密度均增大的波称为压缩波。受扰动后波阵面上介质的压力、密度均减小的波称为稀疏波或膨胀波。(pressurewave)(expansionwave)2/6/202372第一章炸药爆炸基本理论冲击波的形成冲击波(shockwave)

冲击波是一种在介质中以超声速传播的并具有压力突然跃升然后慢慢下降特征的一种高强度压缩波。

冲击波形成原理示意图

R—活塞与气体的界面A—各个瞬时的波阵面;P—管中空气压力2/6/202373第一章炸药爆炸基本理论炸药爆轰波爆轰波(detonationwave)在炸药中传播的伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波。

爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速。(detonationvelocity)爆速爆轰波特征:①

爆轰波只存在于炸药的爆轰过程中。爆轰波的传播随着炸药爆轰结束而中止。②

爆轰波总带着一个化学反应区,它是爆轰波得以稳定传播的基本保证。习惯上把

0-2区间称为爆轰波波阵面的宽度,其数值约0.1~1.0cm,视炸药的种类而异。③爆轰波具有稳定性,即波阵面上的参数及其宽度不随时间而变化,直至爆轰终了.2/6/202374第一章炸药爆炸基本理论爆轰波的结构波阵面2-2面为爆轰化学反应区的末端面,称为爆轰波波阵面。

常把满足一定假设条件的理想爆轰波波阵面简称为C—J面

(Chapaman-Jouguetplane)C—J面爆轰波结构示意图

2/6/202375第一章炸药爆炸基本理论凝聚炸药爆轰反应机理ABC均匀灼烧机理

混合反应机理

不均匀灼烧机理

均匀灼烧机理又称整体反应机理

化学反应在整个爆轰波波阵面上同时进行。混合反应机理又称二次式多次反应机理

化学反应在化学反应区分步进行。整个压缩层炸药的温度不是均匀地升高并发生灼烧,形成“起爆中心”或“热点”并先发生化学反应,然后再传到整个炸药层。(三种途径)①炸药中含有的微小气泡(气体或蒸气)在受到冲击波压缩作用时的绝热压缩;②由于冲击波经过时炸药的质点间或薄层间的运动速度不同而发生摩擦或变形;③爆炸气体产物渗透到炸药颗粒间的空隙中而使炸药颗粒表面加热.2/6/202376第一章炸药爆炸基本理论理想爆轰与稳定爆轰(limitingdiameter)区分:药包极限直径

药包临界直径(criticaldiameter)理想爆轰非理想爆轰当任意加大药包直径和长度而爆轰波传播速度仍保持稳定的最大值时,称为理想爆轰。爆轰波以低于最大爆速的定常速度传播时,则称为非理想爆轰。2/6/202377第一章炸药爆炸基本理论爆轰波压力及爆速的特性

混合炸药爆轰波压力随时间的变化t1—第一次反应时间;t2—第二次反应时间;t0—炸药被压缩时间炸药爆速随药包直径变化2/6/202378第一章炸药爆炸基本理论侧向扩散对反应区结构的影响

侧向扩散对反应区结构的影响1—爆轰产物区;2—侧向扩散影响区;3—有效反应区;4—未反应区(炸药)

5—扩散物前锋位置;6—稀疏波(膨胀波)阵面;l—反应区宽度;a-a—冲击波阵面2/6/202379第一章炸药爆炸基本理论不同药包直径侧向扩散

对反应区结构影响

不同药包直径侧向扩散对反应区结构影响示意图l—反应区宽度l‘

—有效反应区宽度(a)不稳定传爆(b)非理想爆轰稳定传爆(c)理想炸轰2/6/202380第一章炸药爆炸基本理论思考题理想爆轰与稳定爆轰2/6/202381第一章炸药爆炸基本理论小结1.冲击波的形成2.炸药的爆轰爆轰波:在炸药中传播的伴随有快速化学反应区的冲击波爆速:爆轰波沿炸药装药传播的速度爆轰波的形成与特征3.凝聚炸药的反应机理4.理想爆轰与稳定爆轰5.侧向扩散对反应区结构的影响(不同药包直径侧向扩散对反应区结构的影响)2/6/202382第一章炸药爆炸基本理论作业题1、名词解释:爆轰产物、爆炸产物、爆轰压力、爆炸压力、爆轰波、临界直径、极限直径、理想爆轰、稳定爆轰。2/6/202383第一章炸药爆炸基本理论2.衡量炸药爆轰性能的重要指标有哪些?何为理想爆轰和非理想爆轰?如何使炸药稳定传爆?2/6/202384第一章炸药爆炸基本理论第五节炸药爆炸性能爆速(detonationvelocity)爆轰波沿炸药装药传播的速度称为爆速

装药直径药包外壳装药密度炸药粒度(影响因素)起爆冲能2/6/202385第一章炸药爆炸基本理论影响爆速的因素(1)炸药爆速随药包直径变化1—梯恩梯();2—梯恩梯/硝酸铵(50/50)();

3—梯恩梯(

);4—梯恩梯-硝酸铵();

5—硝酸铵-硝化甘油();6—硝酸铵()2/6/202386第一章炸药爆炸基本理论影响爆速的因素(2)粒状铵油炸药爆速随药包直径变化梯恩梯的装药密度对爆速的影响2/6/202387第一章炸药爆炸基本理论影响爆速的因素(3)混合炸药装药密度对爆速的影响1—药包直径20mm;2—药包直径40mm2/6/202388第一章炸药爆炸基本理论炸药爆速的测定测定方法导爆索法电测法高速摄影法①示波器记时法②数字式爆速仪测爆速法

2/6/202389第一章炸药爆炸基本理论导爆索法测爆速

导爆索法测爆速1—雷管;2—药包;3—导爆索;4—铅板2/6/202390第一章炸药爆炸基本理论示波器测定爆速示波器测定爆速(a)测定装置;(b)荧光屏上波形1,2—探针;3—药包;4—脉冲信号发生器电路;5—示波器;6—雷管;7—脉冲信号;8—时标2/6/202391第一章炸药爆炸基本理论炸药的威力炸药爆炸作功示意图2/6/202392第一章炸药爆炸基本理论炸药威力的测定方法(1)

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弹道臼炮法

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弹道臼炮法1——臼炮体2——标准室3——活塞式炮弹体铅铸扩孔法

弹道臼炮法

爆破漏斗法2/6/202394第一章炸药爆炸基本理论炸药威力的测定方法(3)

铅铸扩孔法

弹道臼炮法

爆破漏斗法爆破漏斗法2/6/202395第一章炸药爆炸基本理论炸药的猛度及测定炸药猛度(brisance)炸药的猛度是指爆炸瞬间爆轰波和爆轰产物对邻近的局部固体介质的冲击、撞碰、击穿和破碎能力。它表征了炸药的动作用。

1——导火索;2——雷管;3——炸药;4——钢片;5——铅柱;6——钢板;7——细绳;

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