【精】第十一讲-炸药及其爆炸作用-2

军事化学导论3炸药及其爆炸作用3.2炸药爆炸作用与发展趋势3.1.4炸药的迅速发展及其军用价值（2）燃料空气炸药和含铝高威力混合炸药燃料空气炸药燃料空气炸药（FAE）作为一类新型的武器弹药，经历了从最初的机载慢速投放的环氧烷烃或碳氢燃料，随后70年代开始研制，并已较成熟的高速投放的液态燃料，到目前方兴未艾的第三代FAE武器三个阶段。3.1.4炸药的迅速发展及其军用价值（2）燃料空气炸药和含铝高威力混合炸药燃料空气炸药特点①能量高②分布爆炸③适宜破坏一些特殊目标④FAE原料来源丰富，生产工艺简单，价格便宜。静爆威力某燃料空气炸药爆轰瞬间某航箭云爆杀伤战斗部的云雾爆轰过程3.1.4炸药的迅速发展及其军用价值（2）燃料空气炸药和含铝高威力混合炸药含铝高威力混合炸药含铝高威力炸药是将金属铝粉加到化合炸药中，而形成的高爆热、高爆温、高密度和爆速并不太高的混合炸药。含铝炸药的配方多种多样。钝黑铝炸药是由80%的钝化黑索金（黑索金95%+蜡5%）和20%的铝粉组成。我国的梯黑铝炸药，爆速较高，由黑索金24%，TNT60%，粗铝粉13%，细铝粉3%相混合而成。3.1.4炸药的迅速发展及其军用价值（3）高分子粘结炸药是近期发展起来的新型高能炸药，是以粉状高能化合炸药为主体，添加粘合剂、增塑剂和钝感剂等成分组成。主体炸药多用黑索金、太安、奥克托金等，其它成分多数是高分子化合物。PBX炸药•已开展某水雷PBX装药研究，水下爆炸能量已达到2.1倍TNT当量以上，且工艺简单。•装填该塑性粘结炸药的弹药具有威力高，工艺性和使用性能更好，不仅能够满足海军水雷、鱼雷及深水炸弹等水中兵器中对高威力装药的需求，也可用于空军、陆军对高威力、高钝感度、高装药密度、低特征信号装药的需求。PBX水下爆炸所形成的水柱实验模拟弹概述•爆炸是物质的一种非常急剧的物理、化学变化物理爆炸例如闪电、蒸汽锅炉爆炸、地震等。化学爆炸例如矿井瓦斯爆炸、煤矿粉尘爆炸、炸药爆炸等。3.2.1爆炸现象和炸药爆炸三要素（1）反应的放热性反应的放热性是炸药发生爆炸变化的必要条件。此外，爆炸本身是能量急促转化的过程。不放热或放热很少的反应不能提供做功的能量，因此不能具有爆炸性质。3.2.1爆炸现象和炸药爆炸三要素（1）反应的放热性不放热或放热很少的反应不能提供作功的能量，因此不能具有爆炸性质。例如：(NH4)2C2O4=2NH3+H2O+CO+CO2-63千卡ZnC2O4=Zn+2CO2-49.1千卡PbC2O4=Pb+2CO2-16.7千卡CuC2O4=Cu+2CO2+5.7千卡HgC2O4=Hg+2CO2+11.3千卡Ag2C2O4=2Ag+2CO2+29.5千卡不爆炸爆炸3.2.1爆炸现象和炸药爆炸三要素（1）反应的放热性表1炸药、普通燃料的含能量物质燃烧热或爆热（千卡）每公斤物质每公斤燃料混合物每升燃料空气混合物木柴无烟煤汽油黑火药梯恩梯硝化甘油450080001000070010001500190022002300700100015004.74.34.267015502400燃料空气混合物是指燃料完全氧化所需要的空气和燃料的混合物。3.2.1爆炸现象和炸药爆炸三要素（2）反应的快速性反应的快速性也是炸药发生爆炸的必要条件。它是爆炸过程区别于一般化学反应过程的最重要的标志。C+O2=CO2+94.3千卡3.2.1爆炸现象和炸药爆炸三要素（3）生成气体产物爆炸对周围介质的做功是通过高温高压的气体迅速膨胀实现的。因此在反应过程中，生成大量气体也是炸药爆炸的一个重要因素。2Al+Fe2O3=Al2O3+2Fe+198千卡3.2.2炸药爆炸变化的形式（1）燃烧炸药的燃烧亦称爆燃。由于炸药本身含有氧化剂和可燃物，不需要空气中的氧气就能进行燃烧。3.2.2炸药爆炸变化的形式（2）爆轰爆轰是以爆轰波的形式沿着炸药高速地自行传播的现象。一般每秒数百米到数千米，超过炸药中的音速。燃烧和爆轰的机理不同。燃烧是通过热的传导、扩散和辐射在炸药中传播，爆轰则是通过冲击波传播。爆轰波就是伴有高速化学反应的冲击波。爆轰过程有稳定爆轰和不稳定爆轰。3.2.3炸药的分类（1）按用途分类起爆药是一种对外界作用十分敏感的炸药猛炸药猛炸药爆炸时，对周围介质有强烈的机械作用，能粉碎附近的固体介质，故作为爆炸装药装填各种弹丸及爆破器材。火药烟火剂3.2.3炸药的分类（2）按组分分类单质炸药又称爆炸化合物这类炸药多数是含氧的有机化合物，能进行分子内燃烧。例如，硝化甘油的爆炸分解反应式。混合炸药又称爆炸混合物，种类繁多。3.2.4炸药发展趋势（1）炸药的基本要求有足够的能量和威力，足以保证一定的抛射作用或破坏效应；对外界作用要求有一定的感度，一方面能保证使用安全，另一方面能容易诱起爆炸；能长期保持其物理化学安定性及爆炸性质；原料易于取得，制造简便、安全、经济。3.2.4炸药发展趋势（2）弹药发展的几个问题远程化高速化精确化毁伤效应多样化都离不开火炸药技术3.2.4炸药发展趋势（3）国外火炸药技术研究进展及发展趋势开发高能量不敏感火炸药技术，实现不敏感弹药化是火炸药发展的主要任务；高性能火炸药是未来火炸药发展的基本追求；绿色火炸药产品和绿色制造技术开发是未来火炸药发展的大方向；相关高新技术发展及其在火炸药中应用将极大促进火炸药技术进步。