炸藥與爆炸的基本理論

炸藥和爆炸的基本概念炸藥的氧平衡炸藥的起爆和感度沖擊波與爆轟波的基本知識(shí)炸藥的熱化學(xué)參數(shù)炸藥的性能1炸藥與爆炸的基本理論1.1炸藥和爆炸的基本概念1.1.1爆炸的概念1.1.2爆炸現(xiàn)象及其分類1.1.3炸藥的化學(xué)反應(yīng)及其基本形式1.1.4炸藥爆炸反應(yīng)的三要素1.1.5炸藥產(chǎn)品及其分類1炸藥與爆炸的基本理論1.1炸藥和爆炸的基本概念1.1.1概念---什么是爆炸

爆炸（explosion）是一種現(xiàn)象，其基本特征是物質(zhì)的能量急劇釋放并對(duì)外界做機(jī)械功。

一般特點(diǎn)：在爆炸現(xiàn)象發(fā)生的過(guò)程中，大量能量在有限空間內(nèi)急劇釋放，產(chǎn)生一個(gè)壓力極高并向外傳播的沖擊波，同時(shí)生成大量的高溫高壓氣體產(chǎn)物。通過(guò)沖擊波的沖擊作用和高溫高壓氣體產(chǎn)物的膨脹作用，對(duì)炸藥周圍的介質(zhì)（如巖石）做機(jī)械功，可使此介質(zhì)迅速產(chǎn)生巨大的機(jī)械性破壞。外部特征：震動(dòng)、聲、光、熱1.1.2爆炸現(xiàn)象及其分類

根據(jù)爆炸的性質(zhì)，可將其分為三類：◆物理爆炸◆化學(xué)爆炸◆核爆炸●物理爆炸

由系統(tǒng)的物理變化引起的爆炸。在爆炸前后，物質(zhì)的化學(xué)成份沒(méi)有變化，發(fā)生變化的只是物態(tài)（物質(zhì)的物理性態(tài)）。如鍋爐爆炸，是由于內(nèi)部蒸汽壓力超過(guò)容器的極限強(qiáng)度，但爆炸前后蒸汽的成份相同，都是H20，只不過(guò)由高壓變成低壓罷了。再如自行車車胎爆炸、強(qiáng)放電（如閃電雷擊）爆炸等?！窕瘜W(xué)爆炸由化學(xué)變化引起的爆炸稱為化學(xué)爆炸，在爆炸前后，不僅有物理狀態(tài)的改變，而且物質(zhì)的化學(xué)成份也發(fā)生變化，如炸藥的爆炸、瓦斯或煤塵的爆炸等。工程中應(yīng)用最為廣泛的是化學(xué)爆炸，而且主要是利用其破壞作用?！窈吮ㄓ珊肆炎兓蚝司圩円鸬谋āＨ鏤235的裂變或氘、氚、鋰的聚變等。1.1.3炸藥的化學(xué)反應(yīng)及其基本形式

炸藥是不穩(wěn)定的化學(xué)體系，但它在普通環(huán)境中處于相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)。在接受到外界一定能量的作用之前，一般不會(huì)自行發(fā)生爆炸反應(yīng)。在一定的環(huán)境條件下，炸藥會(huì)發(fā)生以下四種不同形式的化學(xué)變化：分解（熱分解）燃燒爆炸爆轟

（1）分解（decomposition）

●緩慢●在整個(gè)炸藥中展開，沒(méi)有集中反應(yīng)區(qū)域●其反應(yīng)速度與環(huán)境溫度有關(guān)

炸藥的分解速度隨著溫度的升高而呈指數(shù)地增大。當(dāng)通風(fēng)散熱條件不好時(shí)，分解熱不易散失，很容易使炸藥溫度加速升高，導(dǎo)致炸藥的燃燒甚至爆炸。（2）燃燒(combustion)在無(wú)氧環(huán)境中發(fā)生在炸藥的局部部區(qū)域內(nèi)開始始發(fā)生，形成成燃燒反應(yīng)區(qū)區(qū)并逐漸傳播播、擴(kuò)大氧化反應(yīng)，發(fā)發(fā)光、發(fā)熱燃燒反應(yīng)區(qū)的的擴(kuò)散速度稱稱為燃燒線速度，通常稱為燃燒速度。炸藥的燃燒燒速度一般不不超過(guò)每秒幾幾米，其快速速燃燒（每秒秒數(shù)百米或更更高）又稱爆爆燃（deflagration）。炸藥的燃燒速速度低于音速速。炸藥在燃燒過(guò)過(guò)程中，若燃燃燒速度保持持定值，不發(fā)發(fā)生波動(dòng)，就就稱為穩(wěn)定燃燒，否則稱為不穩(wěn)定燃燒。。不穩(wěn)定燃燒一般是由于燃燃燒過(guò)程中的的熱量傳導(dǎo)或或散失不平衡衡所致。不穩(wěn)穩(wěn)定燃燒可導(dǎo)導(dǎo)致燃燒的熄熄滅、震蕩或或轉(zhuǎn)變?yōu)楸ㄕā＃?）爆炸（explosion）●在炸藥的局局部區(qū)域內(nèi)發(fā)發(fā)生，形成爆爆炸反應(yīng)區(qū)并并在炸藥體系內(nèi)高速傳傳播（爆炸反應(yīng)區(qū)的的傳播速度稱稱為爆速）●爆炸反應(yīng)區(qū)區(qū)產(chǎn)生爆炸沖沖擊波，以高高壓作用于相相鄰炸藥和周圍介質(zhì)●劇烈的氧化化反應(yīng)，強(qiáng)光光、高熱、高高壓●爆炸反應(yīng)一一旦發(fā)生，即即與環(huán)境溫度度無(wú)關(guān)一般炸藥的爆爆速為每秒數(shù)數(shù)千米，高于于音速。在炸藥爆炸過(guò)過(guò)程中，若爆爆速保持定值值，稱為穩(wěn)定爆炸，否則稱為不穩(wěn)定爆炸。其中，炸藥藥化學(xué)反應(yīng)區(qū)區(qū)的傳播速度度低于聲速時(shí)，稱為爆燃（Deflagration）。（4）爆轟（detonation）爆轟是指炸藥以最大穩(wěn)定速度度（爆轟波傳播播速度）進(jìn)行行傳播的爆炸炸。換言之，，爆轟（detonation）是爆炸的最最高形式。討論：BasicformsofchemicalreactionDecompositionBurningDeflagration:Noshockwavecanbeobservedinlowexplosivebuttheexplosiveburnswithanextremelyrapidratelowerthansound.Detonation:Aprocessofpropagationofashockwavethroughtheexplosive,whichisaccompaniedbyachemicalreactionthatfurnishesenergytomaintaintheshockwavepropagationinastablemanner.通過(guò)燃燒釋放炸藥的能能量，其速度度相對(duì)緩慢；；燃燒是通過(guò)熱傳導(dǎo)和熱輻射來(lái)傳遞能量；；燃燒受環(huán)境條件的的影響較大。。燃燒和爆燃的速度都是亞音速的，，爆炸則是借助于沖沖擊波對(duì)炸藥藥一層層的強(qiáng)強(qiáng)烈沖擊壓縮縮作用來(lái)傳遞遞能量和激起起化學(xué)反應(yīng)的的；爆炸反應(yīng)比燃燒反反應(yīng)更為激烈烈，放出熱量量的速度和形形成的溫度也也更高；爆炸和爆轟的速度則是超超音速的。1.1.4化學(xué)爆炸的基基本特征炸藥發(fā)生化學(xué)學(xué)爆炸反應(yīng)時(shí)時(shí)，必然具有有以下特征：：放出熱量反應(yīng)迅速，速速度極高生成大量氣態(tài)態(tài)產(chǎn)物這是炸藥爆炸炸反應(yīng)所具有有的基本特征征，缺一不可可，故也稱之之為炸藥爆炸的三三要素。1.1.4炸藥爆炸反應(yīng)應(yīng)的三要素1）放熱反應(yīng)Ag2C2O4=2Ag+2CO2＋123.3kJ/mol(NH4)C2O4=2NH3+H2O+CO+CO2－263.3kJ/mol2）反應(yīng)速度極極高5個(gè)150g2#銨梯炸藥藥卷卷的功率約為為1.4X107kW，大致相當(dāng)于一一個(gè)大型水電電站的功率；；煤40,000kj/kg，一般民用炸藥藥2900～6300kj/kg。2）生成大量氣氣態(tài)產(chǎn)物ZnC2O4=Zn+2CO2-205.00kJ/molCuC2O4=Cu+2CO2+23.86kJ/molAg2C2O4=2Ag+2CO2+123.3kJ/mol炸藥爆炸在氣氣體產(chǎn)物膨脹脹過(guò)程中對(duì)外外界做機(jī)械功功。由于爆炸反應(yīng)的速速度極高，反應(yīng)結(jié)束瞬瞬間，其能量量幾乎全部聚聚集在炸藥爆爆炸前所占據(jù)據(jù)的空間內(nèi)，，因而能夠達(dá)達(dá)到很高的能量密度。炸藥發(fā)生爆炸炸變化所達(dá)到到的能量密度度比一般燃料料燃燒時(shí)達(dá)到到的能量密度度要高數(shù)百至至數(shù)千倍。正是由于這種種原因，爆炸炸過(guò)程才具有有巨大的作機(jī)械功的能能力和強(qiáng)烈的破壞效應(yīng)。討論：可見(jiàn)，放出熱熱量，生成氣氣體產(chǎn)物和反反應(yīng)的高速度度是形成爆炸炸反應(yīng)的三個(gè)個(gè)基本條件，，也是化學(xué)爆爆炸不同于一一般化學(xué)反應(yīng)應(yīng)的三個(gè)重要要特點(diǎn)。還應(yīng)應(yīng)看到，上述述三個(gè)條件是是相輔相成的的，缺一不可可，只有它們們的綜合效果果才能使化學(xué)學(xué)反應(yīng)變化過(guò)過(guò)程具有爆炸炸的性質(zhì)。由此可以得出出炸藥爆炸的定義：炸藥爆炸是一種高速進(jìn)進(jìn)行且能持續(xù)續(xù)自行傳播的的化學(xué)反應(yīng)，在此反應(yīng)過(guò)程程中放出大量量的熱，并生成大量的的氣態(tài)產(chǎn)物。討論：1.1.5炸藥產(chǎn)品及其其分類成分特點(diǎn)：氧化劑，還原劑化學(xué)特性：不穩(wěn)定物質(zhì)質(zhì)體系。在在接受到到外界能量的作用用之前處處于暫時(shí)的的相對(duì)穩(wěn)定的狀態(tài)態(tài)。一定形式和和一定大小小的外界能能量可用于于克服炸藥的的這種相對(duì)穩(wěn)定狀狀態(tài)，從而引爆爆炸藥。1.1.5炸藥及其分分類炸藥的品種種繁多，它它們的組成成、物理性性質(zhì)、化學(xué)學(xué)性質(zhì)和爆爆炸性能可可有顯著差差異。根據(jù)據(jù)炸藥的某某些特點(diǎn)，，對(duì)其進(jìn)行行歸納分類類，便于研研究和使用用炸藥。常見(jiàn)的炸藥藥的分類方方法有以下下幾種：①按炸藥的物質(zhì)質(zhì)構(gòu)成分類②按炸藥藥的主要成分分類③按炸藥藥的作用特性和和用途分類④按炸藥藥的物理狀態(tài)分類根據(jù)炸藥組成成份的不同，常常把炸藥分分為單質(zhì)炸藥和混合炸藥兩類。單質(zhì)炸藥，，如TNT混合炸藥，，如黑火藥藥、銨油炸炸藥（ANFO）和乳化炸炸藥按炸藥組成分類1）單質(zhì)炸藥（explosivecompound）在民用炸藥藥與爆破器器材中，單單質(zhì)炸藥大大多用作混合炸炸藥的組分分或起爆器材的的裝藥（例如雷管管、導(dǎo)爆索索等），很很少單獨(dú)用用來(lái)進(jìn)行爆爆破作業(yè)。。按炸藥組成分類2）混合炸藥（compositeexplosive）黑火藥（blackpowder）：用硝酸酸鉀、木炭炭粉和硫黃黃粉混合而而制成，一一般含硝酸酸鉀約75%。銨油炸藥（（ANFO）：由硝酸銨和和柴油混合合而成。乳化炸藥（emulsion）：主要成成份為硝酸酸鹽水溶液液、可燃劑劑(柴油和石蠟蠟)、發(fā)泡劑(亞硝酸鈉、、空心玻璃璃球等）和和乳化劑(多脂肪族化化合物)）等。銨梯炸藥（ammonite）：其主要要成分是硝硝酸銨加少少量的TNT和木粉混合合而成?；旌险ㄋ幵诒乒こ坛填I(lǐng)域占有有重要地位。按炸藥組成分類根據(jù)炸藥作作用特性和和用途的不不同，可分分為起爆藥、猛炸藥、火藥和煙火劑四大類。1)起爆藥（Primaryexplosive）如雷汞(Mercuryfulminate(Hg(CNO)2))和氮化鉛(leadnitride(Pb(N3)2)等，敏感度度高，威力力不一定很很大，一般般用于起爆爆其它炸藥藥。2)猛炸藥（Highexplosive）一般工業(yè)炸炸藥，如梯梯恩梯和各各類混合炸炸藥。感度度較低，威威力較大。。3)發(fā)射藥（Propelant）如黑火藥，，火焰感度度高，多作作為推進(jìn)劑劑。按作用特性和和用途分類2）猛炸藥（highexplosive）猛炸藥指那些利用用爆轟所釋釋放的能量量對(duì)周圍介質(zhì)質(zhì)作功的炸炸藥。猛炸藥因因其對(duì)周圍圍介質(zhì)的破破壞作用猛猛烈而得名名。無(wú)論軍用還還是民用，，大量使用的的仍是由混混合炸藥組組成的猛炸炸藥。不同的是是民用混合炸炸藥以廉價(jià)價(jià)的硝酸銨為主要成分分，而軍用混合炸炸藥則很少少使用硝酸酸銨，只是在特特定條件下下將其當(dāng)作作一種代用用品。按作用特性和和用途分類2）黑火藥（blackpowder）黑火藥的化化學(xué)變化形形式主要是是燃燒，生生成大量氣氣體和熱能能，可用于于拋射或推推射。因此此，又稱為為發(fā)射藥或固體推進(jìn)劑劑。與黑火藥類類似的高分分子復(fù)合火火藥則主要要用作發(fā)射射彈藥的能能源，如火火炮的發(fā)射射藥、火箭箭發(fā)動(dòng)機(jī)的的推進(jìn)劑等等。按作用特性和和用途分類類2）煙火火劑劑（pyrotechniccomposition）煙火火劑劑是是由由氧氧化化劑劑和和可可燃燃劑劑為為主主體體制制成成并并在在燃燃燒燒時(shí)時(shí)能能產(chǎn)產(chǎn)生生聲聲、、光光、、熱熱、、煙煙等等特特定定效效應(yīng)應(yīng)的的炸炸藥藥。。煙煙火火劑劑包包括括照照明明劑劑、、燃燃燒燒劑劑、、煙煙幕幕劑劑、、信信號(hào)號(hào)劑劑和和曳曳光光彈彈等等，，通通常常用用于于裝裝填填特特種種彈彈藥藥或或煙煙火火材材料料，，產(chǎn)產(chǎn)生生特特定定的的煙煙火火效效應(yīng)應(yīng)。。按作用用特特性性和和用用途途分類類根據(jù)據(jù)炸炸藥藥的的主主要要成成分分，，可可分分為為：：◆雷酸酸鹽鹽、疊氮氮化化物物類類炸藥藥◆醇基基硝硝酸酸酯酯類類炸藥藥◆芳香香族族硝硝基基化化合合物物類類炸藥藥◆硝甘甘炸藥藥◆硝銨銨炸藥藥◆黑火火藥藥等在民民用用爆爆破破工工程程領(lǐng)領(lǐng)域域，，應(yīng)應(yīng)用用最最為為廣廣泛泛的的是是硝銨銨炸炸藥藥。按炸炸藥藥的的主要要成成分分分類類◆固體體炸藥藥◆液體體炸藥藥◆氣體體炸藥藥◆多相相炸藥藥按炸炸藥藥的的物理理狀狀態(tài)態(tài)分類類氧化劑＋還原劑

（Oc）（Ca,Hb,Nd）炸藥爆炸H2OCO2等等熱!!1炸藥藥與與爆爆炸炸的的基基本本理理論論1.2炸藥藥的的氧氧平平衡衡炸藥藥由由富含含氧氧的的氧化化劑劑和可以以燃燃燒燒的的還原原劑劑構(gòu)成成。還原原劑劑一一般般為為C和H，但但炸炸藥藥產(chǎn)產(chǎn)品品大大多多也也含含有有相相當(dāng)當(dāng)量量的的N。炸藥藥的的化化學(xué)學(xué)構(gòu)構(gòu)成成可可以以通通式式的的形形式式表表示示為為：：CaHbOcNd炸藥藥爆爆炸炸反反應(yīng)應(yīng)的的生生成成物物一一般般包包括括：：H2OCO2以及及可可能能的的NO2，NO,CO,NH2,CH4,等等等。。所謂謂氧平平衡衡（oxygenbalance），系系指指炸炸藥藥自自身身的的含含氧氧量量與與其其生生成成H2O和CO2所需需氧氧量量之之間間的的數(shù)數(shù)量量關(guān)關(guān)系系。。一一般般用用每每克克炸炸藥藥中中剩剩余余或或不不足足氧氧量量的的克克數(shù)數(shù)或或百百分分?jǐn)?shù)數(shù)來(lái)來(lái)表表示示炸炸藥藥的的氧平平衡衡狀態(tài)態(tài)?！锖沃^謂氧平平衡衡？對(duì)單單質(zhì)質(zhì)炸炸藥藥:O.B.=16[c-(2a+b/2)]/M對(duì)混混合合炸炸藥藥：：O.B.=∑∑((O.B.)i×ki)當(dāng)炸炸藥藥中中成成份份不不同同或或爆爆炸炸條條件件不不同同時(shí)時(shí)，，根根據(jù)據(jù)炸炸藥藥的的氧氧平平衡衡不不同同，，將將可可能能產(chǎn)產(chǎn)生生以以下下幾幾種種情情況況：：●炸藥藥的的氧氧平平衡衡（oxygenbalance）(1)零氧氧平平衡衡炸藥藥中中氧氧的的含含量量恰恰好好能能將將碳碳、、氫氫完完全全氧氧化化，，此此時(shí)時(shí)炸炸藥藥的的氧氧平平衡衡為為零零，，即即c-(2a+b/2)＝0◆因氧氧和和可可燃燃元元素素都都得得到到了了充充分分利利用用，，故故在在理理想想反反應(yīng)應(yīng)條條件件下下，，炸炸藥藥的的熱熱量量釋釋放放最最為為充充分分，，爆爆炸炸產(chǎn)產(chǎn)物物為為H2O、CO2和N2，不會(huì)生成成有毒氣氣體。(2)正氧平衡衡炸藥中的的氧將碳碳、氫完完全氧化化后仍有有剩余，，此時(shí)氧氧平衡大大于零，，即c-(2a+b/2)>0◆氧量過(guò)剩剩，爆炸炸產(chǎn)物除除H2O、CO2和N2外，爆炸炸反應(yīng)剩剩余的氧氧將與游游離氮反反應(yīng)生成成毒性強(qiáng)強(qiáng)烈的氮氮氧化物物NO和NO2。氮的氧氧化反應(yīng)應(yīng)是吸熱反應(yīng)應(yīng)，會(huì)相應(yīng)應(yīng)降低炸藥藥的威力力。(3)負(fù)氧平衡衡炸藥中的的氧含量量不足以以將碳、、氫完全全氧化，，此時(shí)氧氧平衡小小于零，，即c-(2a+b/2)<0◆負(fù)氧平衡衡炸藥：：由于氧氧的不足足，爆炸炸產(chǎn)物除除有H2O、CO2和N2外，因部部分C不能充分分氧化而而形成有毒氣體體CO（負(fù)氧嚴(yán)嚴(yán)重時(shí)還還會(huì)生成成固態(tài)C），炸藥藥威力相應(yīng)應(yīng)降低。另外外，負(fù)負(fù)氧平平衡炸炸藥的的產(chǎn)物物中的的雙原原子氣氣體，，可能能增加加生成成氣體體的數(shù)數(shù)量和和體積積。炸藥的的氧平平衡狀狀態(tài)的的影響響：▲爆生氣氣體產(chǎn)產(chǎn)物的的種類類和體體積▲有毒氣氣體含含量▲炸藥的的爆炸炸威力力（對(duì)對(duì)外界界做機(jī)機(jī)械功功的能能力））對(duì)于工工業(yè)炸炸藥，，一般般應(yīng)使使其氧氧平衡衡處于于弱負(fù)氧氧平衡衡狀態(tài)。。一般的的工業(yè)業(yè)炸藥藥是混合炸炸藥，可通通過(guò)調(diào)調(diào)節(jié)其其成分分配比來(lái)控制制其氧氧平衡衡。例1：計(jì)算算硝酸酸銨（（NH4NO3）的氧氧平衡衡值。。解：硝硝酸銨銨的通通式為為C0H4O3N2,M=80例2：計(jì)算算2號(hào)巖石石銨梯梯炸藥藥的氧氧平衡衡值已知2號(hào)巖石石銨梯梯炸藥藥的配配方為為硝酸酸銨85%，梯恩恩梯11%，木粉粉4%，計(jì)算算2號(hào)巖石石銨梯梯炸藥藥的氧氧平衡衡值。。解：由由表1-1查得，，硝酸酸銨、、梯恩恩梯和和木粉粉的氧氧平衡衡分別別為0.2、-0.74和-1.37,由式1-2）得：：OB=0.2××0.85＋(-0.74×0.11)+(-1.37×0.04)＝0.0334（g/g）1.3.1炸藥的的起爆爆炸藥是是一種種處于于暫時(shí)時(shí)相對(duì)對(duì)穩(wěn)定定的不不穩(wěn)定定化學(xué)學(xué)體系系，要要使其其發(fā)生生爆炸炸變化化必須須要由由外界界施加加一定定的能能量。。通常常將外外界施施加給給炸藥藥某一一局部部而引引起炸炸藥爆爆炸的的能量量稱為為起爆能能，而引引起炸炸藥發(fā)發(fā)生爆爆炸的的過(guò)程程稱為為起爆。起起爆能能的三三種形形式：：(1)熱能：火星星（焰焰）、、熱(2)機(jī)械能能：撞擊擊、摩摩擦(3)爆炸沖沖能：一種種炸藥藥起爆爆另一一種炸炸藥1.3炸藥的的起爆爆和感感度1.3.2起爆機(jī)機(jī)理1）活化化能理理論——熱起爆爆機(jī)理理的來(lái)來(lái)源活化能能：使物質(zhì)質(zhì)的一一般分分子變變?yōu)榛罨罨址肿铀栉盏牡淖钚⌒∧芰苛浚Q稱為該該物質(zhì)質(zhì)分子子的活化能能?；罨苣芾碚撜撜J(rèn)為為：任任何化化學(xué)反反應(yīng)，，只有有在具具有活活化能能量的的活化化分子子互相相接觸觸和碰碰撞時(shí)時(shí)，才才能發(fā)發(fā)生。。外能作作用使使分子子獲得得能量量并轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)化為為內(nèi)能能，達(dá)達(dá)到一一定能能量級(jí)級(jí)時(shí)可可使分分子活活化。。一般炸炸藥的的分子子活化化能約約為30～60千卡/克分子子。炸炸藥爆爆炸時(shí)時(shí)釋放放的熱熱量為為200～300千卡/克分子子以上上。2）機(jī)械械能起起爆理理論(1)熱點(diǎn)學(xué)學(xué)說(shuō)——灼熱核核理論論機(jī)械作作用——能量集集中在在個(gè)別別點(diǎn)上上——溫度升升高——起爆溫溫度——熱點(diǎn)發(fā)發(fā)生爆爆炸——由小點(diǎn)點(diǎn)（熱熱點(diǎn)））——全斷面面“灼熱核核”：在機(jī)機(jī)械作作用下下，首首先達(dá)達(dá)到起起爆溫溫度的的局部部小區(qū)區(qū)。起起爆尺尺寸要要求：：半徑徑約為為10-3～10-5cm.(一般分分子半半徑10-8cm)。(2)熱點(diǎn)形形成原原因（（灼熱熱核形形成途途徑））炸藥中中微小小氣泡泡的絕絕熱壓壓縮空空氣（（加熱熱20個(gè)大氣氣壓））溫度度可達(dá)達(dá)500℃左右。。應(yīng)用用：乳乳化炸炸藥等等加氣氣泡可可提高高感度度。炸藥顆顆粒間間的強(qiáng)強(qiáng)烈摩摩擦應(yīng)應(yīng)用：：炸藥藥中摻摻砂可可使感感度提提高。。高粘性性液體體炸藥藥的流流動(dòng)生生熱。。3）爆炸炸沖能能起爆爆利用一一種炸炸藥爆爆炸后后產(chǎn)生生的沖沖擊波波起爆爆另一一種炸炸藥。。爆炸沖沖能起起爆過(guò)過(guò)程：：炸藥A爆炸——形成沖沖擊波波——傳播到到并作作用于于炸藥藥B——形成熱熱點(diǎn)（（灼熱熱核））——炸藥B爆炸。。其它起起爆能能：光光能、、超聲聲波、、粒子子轟擊擊、靜靜電效效應(yīng)、、電磁磁輻射射1.3.3炸藥的的敏感感度（（感度度）炸藥在在外界界能量量作用用下發(fā)發(fā)生爆爆炸的的難易易程度度稱為為該炸炸藥的的敏感感度（（sensitivity）。炸炸藥的的敏感感度高高低與與所需需起爆爆能的的多少少成反反比。。起起爆爆能的的形式式：*熱能*電能*機(jī)械能能*爆炸沖沖能感感度分分類：：如熱熱感度度、火火焰感感度、、摩擦擦感度度、撞撞擊感感度、、爆炸炸沖能能感度度（起起爆感感度沖沖擊波波感度度）及及靜電電感度度等。。炸藥對(duì)對(duì)不同形形式的的外界界能量量作用所所表現(xiàn)現(xiàn)出的的感度度是不不一樣樣的。。換言言之，，炸藥的的感度度與不不同形形式的的起爆爆能并并不存存在固固定的的比例例關(guān)系系。因此此，不不能簡(jiǎn)簡(jiǎn)單地地以炸炸藥對(duì)對(duì)某種種起爆爆能的的感度度等效效地衡衡量它它對(duì)另另一種種起爆爆能的的感度度。希望望:在使使用用的的時(shí)時(shí)候候具具有有高高感感度度其它它情情況況下下具具有有低低感感度度使用用感感度度～～正正常常起起爆爆能能危險(xiǎn)險(xiǎn)感感度度～非非正正常常起起爆爆能能1）炸炸藥藥的的熱熱感感度度炸藥藥的的熱感感度度（sensitivitytoheat）是是指指在在熱熱的的作作用用下下，，炸炸藥藥發(fā)發(fā)生生爆爆炸炸的的難難易易程程度度。。熱作作用用的的方方式式主主要要有有兩兩種種：：均勻勻加加熱熱和火焰焰點(diǎn)點(diǎn)火火，習(xí)習(xí)慣慣上上把把均均勻勻加加熱熱時(shí)時(shí)炸炸藥藥的的感感度度稱稱為為熱感感度度，把把火火焰焰點(diǎn)點(diǎn)火火時(shí)時(shí)的的炸炸藥藥感感度度稱稱為為火焰焰感感度度（sensitivitytoflame）。。炸藥藥的的熱感感度度通常常用用爆爆發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)（（detonationpoint）表表示示。。爆發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)是指指炸炸藥藥在在一一定定的的受受熱熱條條件件下下，，經(jīng)經(jīng)過(guò)過(guò)一一定定的的延延滯滯期期，，發(fā)發(fā)生生爆爆炸炸時(shí)時(shí)加加熱熱介介質(zhì)質(zhì)的的最最低低溫溫度度。。很很顯顯然然，，爆爆發(fā)發(fā)點(diǎn)點(diǎn)越越高高，，則則說(shuō)說(shuō)明明該該炸炸藥藥的的熱熱感感度度越越低低。。在工業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)中，用爆發(fā)點(diǎn)測(cè)定定儀來(lái)測(cè)定炸藥藥的爆發(fā)點(diǎn)點(diǎn)，做爆發(fā)發(fā)點(diǎn)量測(cè)實(shí)實(shí)驗(yàn)時(shí)延滯滯期一般取取5min為標(biāo)準(zhǔn)。表表1-2列出了幾種種炸藥的爆爆發(fā)點(diǎn)。圖1－1爆發(fā)點(diǎn)測(cè)定定器1—合金浴鍋；；2—電阻絲；3—隔熱層；4—銅管；5—溫度計(jì)；6—炸藥火焰感度用用上限距離和下限距離表示。用導(dǎo)導(dǎo)火索點(diǎn)燃燃裝入加強(qiáng)強(qiáng)帽中的1g炸藥，以6次實(shí)驗(yàn)結(jié)果果為準(zhǔn)。上限距離是100%爆炸的最大大距離，下限距離離是100%不爆炸的最小距離離。上限距離越越大，火焰焰感度越大大；下限距離越越小，火焰焰感度越小小。上限距離表表示炸藥起爆的難易易程度，下限距離離表示炸藥對(duì)火焰焰的安全性性。2）炸藥的機(jī)機(jī)械感度炸藥的機(jī)械感度是指炸藥在在機(jī)械作用用下發(fā)生爆爆炸的難易易程度。機(jī)機(jī)械作用的的形式很多多，如撞擊擊、摩擦、、針刺等，，其中撞擊擊和摩擦是是最為常見(jiàn)見(jiàn)的兩種形形式。(1)撞擊感度在機(jī)械撞擊擊的作用下下，炸藥發(fā)發(fā)生爆炸的的難易程度度稱為炸藥藥的撞擊感度（sensitivitytoimpact）。炸藥的撞擊擊感度通常常借助于立式落錘儀儀測(cè)定。測(cè)定的基本本步驟是將將一定質(zhì)量量的炸藥試試樣（30mg或50mg）放在擊發(fā)發(fā)裝置內(nèi)，，讓一定質(zhì)質(zhì)量的落錘錘（10kg或2kg）自規(guī)定的的高度（250mm或500mm）自由落下下，撞擊擊擊發(fā)裝置內(nèi)內(nèi)的炸藥試試樣，根據(jù)據(jù)火花、煙煙霧或聲響響結(jié)果來(lái)判判斷炸藥試試樣是否發(fā)發(fā)生爆炸。。撞擊25次后，計(jì)算算該炸藥試試樣的爆炸概率P，并用P來(lái)表示炸藥藥試樣的撞撞擊感度。。(2)摩擦感度在機(jī)械摩擦擦的作用下下，炸藥發(fā)發(fā)生爆炸的的難易程度度稱為炸藥藥摩擦感度（sensitivitytofriction)。炸藥摩擦感感度的測(cè)定定采用擺式摩擦儀儀。測(cè)定時(shí)將將一定質(zhì)量量的炸藥試試樣（20mg或30mg），裝入上上下滑柱間間，通過(guò)裝裝置給上下下滑柱施加加規(guī)定的靜靜壓力。擺擺錘重1500g。擺角可根根據(jù)炸藥的的感度取80°、90°或96°釋放擺錘，，擺錘打擊擊擊桿，上上下滑柱產(chǎn)產(chǎn)生水平相相對(duì)位移，，摩擦炸藥藥試樣，判判斷炸藥試試樣式樣是是否爆炸。。試驗(yàn)25次，計(jì)算炸炸藥試樣的的爆炸概率率P（式1-6），并用P來(lái)表示炸藥藥試樣的摩摩擦感度。。3）起爆感度度炸藥的起爆感度（sensitivitytodetonation）也叫起爆爆沖能感度度、爆轟感感度，是指指在其它炸炸藥（起爆爆藥、起爆爆具等）的的爆炸作用用下，猛炸炸藥發(fā)生爆爆轟的難易易程度。猛炸藥對(duì)起起爆藥爆轟轟的感度，，一般用最小起爆藥藥量來(lái)表示，即即在一定的的實(shí)驗(yàn)條件件下，能引起猛炸藥藥完全爆轟轟所需的最最小起爆藥藥量。最小起爆爆藥量越小小，則表明明猛炸藥對(duì)對(duì)起爆藥的的爆轟感度度越大；反反之，最小小起爆藥量量越大，則則表明猛炸炸藥對(duì)起爆爆藥的爆轟轟感度越小小。對(duì)于于一一些些起起爆爆感感度度較較低低的的工工業(yè)業(yè)炸炸藥藥，，如如銨銨油油炸炸藥藥，，用用少少量量的的起起爆爆藥藥（（如如1發(fā)8號(hào)工工業(yè)業(yè)雷雷管管））是是難難以以使使其其可可靠靠爆爆轟轟的的。。這這類類炸炸藥藥的的爆爆轟轟感感度度不不能能用用最最小小起起爆爆藥藥量量來(lái)來(lái)表表示示的的，，而而只只能能用用威威力力較較大大的的起起爆爆藥藥柱柱的的最最小小質(zhì)質(zhì)量量來(lái)來(lái)表表示示。。在工工程程爆爆破破中中，，習(xí)習(xí)慣慣上上用用雷管管感感度度(capsensitivity)來(lái)區(qū)區(qū)分分工工業(yè)業(yè)炸炸藥藥的的起起爆爆感感度度。。凡凡能能用用1發(fā)8號(hào)工工業(yè)業(yè)雷雷管管可可靠靠起起爆爆的的炸炸藥藥稱稱其其具具有有雷雷管管感感度度，，凡凡不不能能用用1發(fā)8號(hào)工工業(yè)業(yè)雷雷管管可可靠靠起起爆爆的的炸炸藥藥稱稱其其不具具有有雷雷管管感感度度。1.3.4炸藥藥感感度度的的影影響響因因素素炸藥藥的的感感度度一一方方面面與與自自身身的的結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)和和物物理理化化學(xué)學(xué)性性質(zhì)質(zhì)有有關(guān)關(guān)，，如如成成份份、、分分子子結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)、、分分子子中中原原子子間間的的鍵鍵能能、、生生成成熱熱、、活活化化能能等等；；另另一一方方面面還還與與炸炸藥藥的的物物理理狀狀態(tài)態(tài)和和裝裝藥藥條條件件有有關(guān)關(guān)。?！ㄋ帨販囟取ㄋ幬镂锢頎顮顟B(tài)與與晶體體形態(tài)態(tài)▲炸藥顆顆粒度度▲裝藥密密度▲添加物物炸藥的的物理理狀態(tài)態(tài)和裝裝藥條條件對(duì)對(duì)感度度的影影響主主要表表現(xiàn)在在：1）炸藥藥溫度度的影影響隨著溫溫度的的增高高，炸炸藥的的各種種感度度都增增加。。在高高溫介介質(zhì)中中爆破破時(shí)，，更應(yīng)應(yīng)重視視這一一點(diǎn)。。2）炸藥藥物理理狀態(tài)態(tài)與晶晶體形形態(tài)的的影響響銨梯炸炸藥受受潮結(jié)結(jié)塊時(shí)時(shí)，感感度明明顯下下降；；硝化化甘油油炸藥藥凍結(jié)結(jié)時(shí)，，晶體體形態(tài)態(tài)發(fā)生生變化化，敏敏感度度明顯顯提高高。硝硝銨類類炸藥藥因硝硝酸銨銨原料料結(jié)晶晶不同同而影影響感感度。3）炸藥藥顆粒粒度的的影響響炸藥的的顆粒粒度主主要影影響炸炸藥的的爆轟轟感度度，一一般顆顆粒越越小，，炸藥藥的爆爆轟感感度越越大。。例如如100%通過(guò)2500目的梯梯恩梯梯極限限起爆爆藥量量為0.1g，而從從溶液液中快快速結(jié)結(jié)晶的的超細(xì)細(xì)梯恩恩梯的的極限限起爆爆藥量量為0.04g。4）裝藥藥密度度的影影響裝藥密密度主主要影影響起爆感感度和火焰感感度。通常常，粉粉狀炸炸藥的的裝藥藥密度度有一一最佳佳范圍圍，超超出這這一范范圍，，隨著著裝藥藥密度度的增增加，，炸藥藥的起起爆感感度和和火焰焰感度度都會(huì)會(huì)下降降。粉粉狀銨銨梯炸炸藥的的裝藥藥密度度大于于1.2g/cm3時(shí)，容容易出出現(xiàn)拒拒爆；；密度度大于于1.5g/cm3時(shí)易達(dá)達(dá)到極極限密密度而而“壓壓死””。5）添加加物的的影響響在炸藥藥中摻摻入某某些物物質(zhì)可可以顯顯著改改變炸炸藥的的機(jī)械械感度度。添添加物物對(duì)炸炸藥機(jī)機(jī)械感感度的的影響響主要要取決決于添添加物物的性性質(zhì)，，即硬硬度、、熔點(diǎn)點(diǎn)及粒粒度等等。當(dāng)當(dāng)添加加物的的硬度度較高高時(shí)(如石英英砂、、碎玻玻璃)，可能能使炸炸藥的的機(jī)械械感度度增高高，這這類物物質(zhì)叫叫增感劑劑。另外外一類類較軟軟且熱容量量大的物質(zhì)質(zhì)，如如水、、石蠟蠟等，，摻入入后使使炸藥藥感度度降低低，這這類物物質(zhì)稱稱為鈍感劑劑。1.4.1沖擊波波(shockwave)的概念念物質(zhì)的的狀態(tài)態(tài)可用用壓力力ｐ、密度度ρ、溫度度Ｔ、移動(dòng)動(dòng)速度度ｖ等參數(shù)數(shù)表征征。物物質(zhì)在在外界界的作作用下下狀態(tài)態(tài)參數(shù)數(shù)（壓壓力ｐｐ、密密度ρ、溫度度Ｔ、、質(zhì)點(diǎn)點(diǎn)移動(dòng)動(dòng)速度度ｖ））會(huì)發(fā)發(fā)生一一定的的變化化，物物質(zhì)局局部狀狀態(tài)的的變化化稱為為擾動(dòng)。如果果外界界作用用只引引起物物質(zhì)狀狀態(tài)參參數(shù)發(fā)發(fā)生微微小的的變化化，這這種擾擾動(dòng)稱稱為弱擾動(dòng)動(dòng)；如果果外界界作用用引起起物質(zhì)質(zhì)狀態(tài)態(tài)參數(shù)數(shù)發(fā)生生顯著著的變變化，，這種種擾動(dòng)動(dòng)稱為為強(qiáng)擾動(dòng)動(dòng)。1.4炸藥的的傳爆爆過(guò)程程1.4炸藥的的傳爆爆過(guò)程程擾動(dòng)在在介質(zhì)質(zhì)中的的傳播播稱為為波。在波的的傳播播過(guò)程程中，，介質(zhì)質(zhì)原始始狀態(tài)態(tài)與擾擾動(dòng)狀狀態(tài)的的交界界面稱稱為波陣面面（或波頭）。波陣面面的移移動(dòng)方方向就就是波波的傳傳播方方向，，波的的傳播播方向向與介介質(zhì)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)震震動(dòng)方方向平平行的的波稱稱為縱波；波的的傳播播方向向與介介質(zhì)質(zhì)質(zhì)點(diǎn)震震動(dòng)方方向垂垂直的的波稱稱為橫波。波陣陣面在在其法法線方方向上上的位位移速速度稱稱為波速。按波陣陣面形形狀不不同，，波可可分為為平面面波、、柱面面波、、球面面波等等。擾動(dòng)波波傳播播過(guò)程程中，，按照照擾動(dòng)動(dòng)前后后介質(zhì)質(zhì)狀態(tài)態(tài)參數(shù)數(shù)變化化的不不同，，可以以分為為壓縮縮波與與稀疏疏波。。(1)壓縮波波受擾動(dòng)動(dòng)后波波陣面面上介介質(zhì)的的壓力力、密密度均均增加加的波波稱為為壓縮波波（pressurewave）。特點(diǎn)：波陣陣面達(dá)達(dá)到之之處，，介質(zhì)質(zhì)壓力力、密密度等等參數(shù)數(shù)增大大。波波的傳傳播方方向與與介質(zhì)質(zhì)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方方向一一致。。(2)稀疏波波受擾動(dòng)動(dòng)后波波陣面面上介介質(zhì)的的壓力力、密密度均均減小小的波波稱為為膨脹波波（expansionwave）或稀疏波波。特點(diǎn)：波震震面達(dá)達(dá)到之之處，，介質(zhì)質(zhì)壓力力、密密度等等參數(shù)數(shù)減小小。波波的傳傳播方方向與與介質(zhì)質(zhì)的運(yùn)運(yùn)動(dòng)方方向相相反。。波陣面R0R2R1P0,ρ0,T0P1，ρ1，T1P2，ρ2，T2(3)沖擊波波的形形成類似于于活塞塞在管管中作作加速速運(yùn)動(dòng)動(dòng)，后后面的的波速速都比比前面面的大大，于于是產(chǎn)產(chǎn)生波波的疊疊加、、積累累，在在壓縮縮區(qū)與與未壓壓縮區(qū)區(qū)之間間形成成一個(gè)個(gè)明顯顯的壓壓力、、密度度、溫溫度均均突變變的界界面。。此時(shí)時(shí)此處處：P＞＞P０，ρ＞＞ρ０，T＞＞T０→形成成沖擊擊波。。(4)沖擊波波定義義沖擊波波（shockwave）是一一種在在介質(zhì)質(zhì)中以以超聲聲速傳傳播的的并具具有壓壓力突突然躍躍升然然后緩緩慢下下降特特征的的一種種高強(qiáng)強(qiáng)度壓壓力波波。(5)沖擊波波的特特征（（與聲聲波的的區(qū)別別）項(xiàng)目沖擊波音速速度沖擊波速度遠(yuǎn)大于音速波陣面狀態(tài)參數(shù)突躍變化無(wú)變化波陣面介質(zhì)參數(shù)發(fā)生位移只振不移波速與強(qiáng)度有關(guān)與強(qiáng)度無(wú)關(guān)1.4.2爆轟與與爆轟轟波(1)概念炸藥被被激發(fā)發(fā)起爆爆后，，首先先在激激發(fā)點(diǎn)點(diǎn)局部部區(qū)域域發(fā)生生爆炸炸反應(yīng)應(yīng)，瞬瞬間產(chǎn)產(chǎn)生大大量高高溫、、高壓壓氣體體產(chǎn)物物，并并以沖擊波波的形式式強(qiáng)烈烈作用用于鄰鄰近的的炸藥藥（層層），，使鄰鄰近炸炸藥層層的壓壓力、、溫度度和密密度產(chǎn)產(chǎn)生突突躍式式上升升，進(jìn)進(jìn)而引引起該該炸藥藥層的的爆炸炸反應(yīng)應(yīng)，生生成大大量高高溫、、高壓壓氣體體產(chǎn)物物，并并以沖沖擊和和壓縮縮的形形式強(qiáng)強(qiáng)烈作作用于于鄰近近的炸炸藥（（層））。這種由由沖擊擊波在在炸藥藥中傳傳播激激起的的爆炸炸反應(yīng)應(yīng)稱為為爆轟（detonation）。這種由由炸藥藥的爆爆炸反反應(yīng)供供給能能量并并在炸炸藥中中穩(wěn)定定傳播播的沖沖擊波波，稱稱為爆轟波波（detonationwave）。爆轟波波沿炸炸藥裝裝藥傳傳播的的速度度即為為爆轟轟波波波速，，即炸炸藥的的爆速(detonationvelocity)。（2）爆轟轟波結(jié)結(jié)構(gòu)炸藥在在外能能作用用下被被引爆爆，在在炸藥藥中產(chǎn)產(chǎn)生沖沖擊波波。以以柱狀狀裝藥藥為例例（圖圖1-3），相相鄰炸炸藥層層在此此沖擊擊波的的高壓壓作用用下形形成一一壓縮縮區(qū)0—1（其厚厚度約約10-5cm），壓壓縮去去內(nèi)的的壓力力、密密度、、溫度度都呈呈突躍躍式升升高。。隨著沖沖擊波波的傳傳播，，新壓壓縮區(qū)區(qū)的產(chǎn)產(chǎn)生，，原壓壓縮區(qū)區(qū)成為為化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)區(qū)，，反應(yīng)應(yīng)在1-1面開始始發(fā)生生，在在2-2面完畢畢；再再隨著著沖擊擊波的的前進(jìn)進(jìn)，新新的化化學(xué)反反應(yīng)區(qū)區(qū)的形形成，，原化化學(xué)反反應(yīng)區(qū)區(qū)又成成為反反應(yīng)產(chǎn)產(chǎn)物區(qū)區(qū)?；瘜W(xué)反反應(yīng)放放出的的能量量，不不斷維維持著著波陣陣面上上壓力力、溫溫度等等參數(shù)數(shù)的穩(wěn)穩(wěn)定，，其余余能量量消耗耗于爆爆炸氣氣體產(chǎn)產(chǎn)物的的膨脹脹等。。當(dāng)這這種狀狀態(tài)得得以保保持時(shí)時(shí)，沖沖擊波波即以以穩(wěn)定定速度度沿炸炸藥包包長(zhǎng)度度方向向向前前傳播播。距離壓力102102未反應(yīng)區(qū)化學(xué)反應(yīng)區(qū)圖1-3爆轟波波傳播播示意意圖爆炸產(chǎn)產(chǎn)物區(qū)區(qū)（膨脹脹區(qū)））由此可可見(jiàn)：：①爆轟波波只存存在于于炸藥藥的爆爆轟過(guò)過(guò)程中中。②爆轟波波總伴伴隨著著一個(gè)個(gè)化學(xué)學(xué)反應(yīng)應(yīng)區(qū)，，該區(qū)區(qū)的化化學(xué)反反應(yīng)為為爆轟轟波的的傳播播持續(xù)續(xù)提供供能量量。0—2區(qū)間稱稱為爆爆轟波波波陣陣面的的厚度度（約約0.1mm～2.5cm），因因炸藥藥種類類而異異。③爆爆轟波波參數(shù)數(shù)指2-2截面（（C-J面,Chapman-Juguetplane）上的的狀態(tài)態(tài)參數(shù)數(shù)。爆轟波的參參數(shù)具有穩(wěn)穩(wěn)定性，即即波陣面上上的參數(shù)及及其厚度不不隨時(shí)間而而變化，直直至爆轟終終了。0—0面前，炸藥藥未受擾動(dòng)動(dòng)；0—0面和1—1面之間，炸炸藥被壓縮縮，但尚未未開始反應(yīng)應(yīng)，因其厚厚度和一個(gè)個(gè)分子的自自由路程同同數(shù)量級(jí)。。1—1面和2—2面之間是化化學(xué)反應(yīng)區(qū)區(qū)，一般寬寬度：?jiǎn)钨|(zhì)：0.1～1mm混合：2～3cm以上。2—2面后是爆轟轟產(chǎn)物區(qū)，，2-2面為化學(xué)反反應(yīng)結(jié)束面面，稱為爆爆轟波波陣陣面,即Ｃ-Ｊ面。C—J面上的狀態(tài)態(tài)參數(shù)稱做做爆轟波參參數(shù)或爆轟轟參數(shù)：爆轟壓力（detonationpressure）爆轟溫度（detonationtemperature）(3)爆轟波的特特征爆轟波沖擊波傳播介質(zhì)一定是在炸藥中不一定化學(xué)反應(yīng)有一般無(wú)能量補(bǔ)充有一般無(wú)傳播過(guò)程狀態(tài)參數(shù)P，ρ，T，U，D恒定迅速衰減(4)爆轟波的參參數(shù)由于爆轟波波是沖擊波波的一種，，所以表達(dá)達(dá)爆轟波參參數(shù)關(guān)系的基本方程程推導(dǎo)方法法與沖擊波波大致相似似。Ｃ－Ｊ面上上爆轟氣體體產(chǎn)物的移移動(dòng)速度：：Ｃ－Ｊ面上上爆轟氣體體產(chǎn)物壓力力：Ｃ－Ｊ面上上爆轟氣體體產(chǎn)物溫度度：Ｃ－Ｊ面上上爆轟產(chǎn)物物的密度：：Ｃ－Ｊ面上上爆轟氣體體產(chǎn)物的比比容：爆速與爆熱熱的關(guān)系：：上述各式中中符號(hào)的物物理意義：：Tb表示爆溫，，Qv表示爆熱，ρ0表示密度，，K為系數(shù)。對(duì)對(duì)于凝聚炸炸藥，一般般取K=3。爆轟產(chǎn)物質(zhì)質(zhì)點(diǎn)移動(dòng)速速度比爆速速小，但隨隨爆速增大大而增大。。爆轟壓力取取決于裝藥藥的爆速和和密度。爆轟剛結(jié)束束時(shí)，爆轟轟產(chǎn)物的密密度大于炸炸藥的初始始密度。(5)爆轟反應(yīng)機(jī)機(jī)理根據(jù)炸藥的的化學(xué)組成成以及裝藥藥的物理狀態(tài)不同，可以以把炸藥的的爆轟反應(yīng)機(jī)機(jī)理分為：均勻灼燒機(jī)機(jī)理不均勻灼燒燒機(jī)理①均勻灼燒機(jī)機(jī)理均勻灼燒機(jī)機(jī)理又稱整體反應(yīng)機(jī)理，它是是指炸藥在在強(qiáng)沖擊波波作用下，，爆轟波波波陣面上的的炸藥受到到強(qiáng)烈的絕熱壓縮，使受壓縮縮炸藥的溫度均勻地地升高，化學(xué)反應(yīng)是是在反應(yīng)區(qū)區(qū)的整個(gè)面面積內(nèi)進(jìn)行行的。這種機(jī)理多多發(fā)生在結(jié)結(jié)構(gòu)均勻的的固體炸藥藥（如單質(zhì)質(zhì)炸藥）以以及無(wú)氣泡泡和無(wú)雜質(zhì)質(zhì)的均勻液液體炸藥，，即所謂的的均相炸藥藥中。這種種炸藥的反反應(yīng)速度非非常迅速。。一般認(rèn)為為該類炸藥藥爆速達(dá)6000-8000m/s。②不均勻灼燒燒機(jī)理不均勻灼燒燒機(jī)理是指指自身結(jié)構(gòu)不不均勻的炸藥，如如松散多空空隙的單質(zhì)質(zhì)和混合炸炸藥（包括括固體粉（（粒）狀炸炸藥、晶體體炸藥，以以及含有大大量氣泡和和雜質(zhì)的液液體炸藥或或膠質(zhì)炸藥藥等），在在沖擊波的的作用下受受到強(qiáng)烈壓壓縮，整個(gè)個(gè)壓縮層炸炸藥的溫度度并不是均均勻地升高高并發(fā)生灼灼燒，而是是個(gè)別點(diǎn)的的溫度升得得很高，形形成“熱點(diǎn)”并先發(fā)生化化學(xué)反應(yīng)，，然后再導(dǎo)導(dǎo)致整個(gè)炸炸藥層的化化學(xué)反應(yīng)。。(6)傳爆的穩(wěn)定定性及其影影響因素①柱狀裝藥的的藥卷直徑徑與側(cè)向擴(kuò)散效效應(yīng)用相同的起起爆能量，，引爆不同同直徑的藥藥卷時(shí)，藥藥卷的爆速速和穩(wěn)定傳傳爆的情況況有很大不不同，原因因在于傳爆爆過(guò)程中的的側(cè)向擴(kuò)散效效應(yīng)。炸藥一定，，則炸藥顆顆粒從開始始反應(yīng)到反反應(yīng)完成所所需時(shí)間一一定，反應(yīng)區(qū)寬度度l一定；炸藥一定，，約束條件件一定，側(cè)向擴(kuò)散角角度α一定。BALeLp爆炸產(chǎn)物區(qū)未反應(yīng)炸藥反應(yīng)區(qū)壓縮區(qū)BALｐ爆炸產(chǎn)物區(qū)未反應(yīng)炸藥反應(yīng)區(qū)壓縮區(qū)圖1-5側(cè)向擴(kuò)散對(duì)對(duì)化學(xué)反應(yīng)應(yīng)區(qū)結(jié)構(gòu)的的影響Ａ-側(cè)向擴(kuò)散區(qū)區(qū)；Ｂ-有效反應(yīng)區(qū)區(qū)臨界直徑dc：如d<dc，則因側(cè)向向擴(kuò)散效應(yīng)應(yīng)，藥柱截截面上所有有炸藥顆粒粒的化學(xué)反反應(yīng)都還沒(méi)沒(méi)完成即發(fā)發(fā)生側(cè)向擴(kuò)擴(kuò)散，使得得實(shí)際的反應(yīng)應(yīng)區(qū)厚度Le（反應(yīng)時(shí)間間）小于炸炸藥完全反反應(yīng)所需的的寬度Lp（時(shí)間），，造成炸藥藥能量釋放不不完全、不充分。。如此，不僅僅對(duì)外界做做功的能力力小，而且且導(dǎo)致波陣陣面壓力等等參數(shù)下降降，最終導(dǎo)導(dǎo)致不穩(wěn)定傳爆爆。最大直徑dm：如d≥dm，則側(cè)向擴(kuò)擴(kuò)散就不會(huì)會(huì)影響到炸炸藥的穩(wěn)定傳爆。。此時(shí)藥柱截截面上部分分炸藥顆粒粒的化學(xué)反反應(yīng)得以完完成，其實(shí)實(shí)際的反應(yīng)應(yīng)區(qū)寬度等等于炸藥完完全反應(yīng)所所需的寬度度，炸藥能能量釋放完完全、充分分，波陣面面壓力等參參數(shù)穩(wěn)定，，形成穩(wěn)定傳爆。保證炸藥穩(wěn)定傳爆的的必要條件件：dc≤d≤dmIIIIII圖1-4穩(wěn)定爆轟與與藥卷直徑徑的關(guān)系I-理想爆轟區(qū)區(qū)；II-穩(wěn)定爆轟區(qū)區(qū)；III-不穩(wěn)定爆轟轟區(qū)②裝藥密度的的影響對(duì)單質(zhì)炸藥而言，爆速隨密度度增大而增增大。而混合炸藥的情況就復(fù)復(fù)雜一些。。在一定密度度范圍內(nèi)，，爆速隨密度增大而而增大，當(dāng)當(dāng)密度增大大到某一定定值時(shí)，爆爆速達(dá)到其其最大值，但此后后若密度進(jìn)進(jìn)一步增大大，爆速卻卻反而下降降，而且密密度大到超過(guò)某一定定值時(shí)就會(huì)會(huì)發(fā)生所謂謂“壓死”的拒爆現(xiàn)象象。這是因?yàn)?，，在起爆能能作用下由由氧化劑和和可燃劑組組成的混合合炸藥的各組分分，先以不不同速度單單獨(dú)發(fā)生分分解，然后后由分解產(chǎn)產(chǎn)物相互作作用完成爆爆轟反應(yīng)。。裝藥密度度過(guò)大，炸炸藥各組分分顆粒間的的孔隙過(guò)小小，不利于于分解產(chǎn)物物的相互混混合和反應(yīng)應(yīng)，從而導(dǎo)導(dǎo)致反應(yīng)速速度下降直直至熄爆。。圖1-6混合炸藥裝裝藥密度對(duì)對(duì)爆速和爆爆轟穩(wěn)定性性的影響③其它影響因因素一般地說(shuō)，，其它影響響因素有：：炸藥本身的的特性、摻摻合物數(shù)量與性質(zhì)、、起爆能的的大小與方方式、炸藥藥的初始溫溫度（對(duì)含水炸炸藥的影響尤尤為顯著））和爆炸的的約束條件。1.5炸藥的熱化化學(xué)參數(shù)炸藥發(fā)生爆爆炸反應(yīng)的的幾個(gè)主要要參數(shù)為：：爆熱、爆爆壓、爆溫溫和爆炸功功。1.5.1爆熱在一定條件件下，單位位質(zhì)量炸藥藥爆炸時(shí)放放出的熱量量稱為炸藥藥的爆熱（heatofexplosion）。通常以以1mol或1kg炸藥爆炸所所釋放的熱熱量表示（（kJ/mol或kJ/kg）。炸藥的爆炸炸變化極為為迅速，可可以看作是是在定容條條件下進(jìn)行行的，而且且定容熱效效應(yīng)可以更更直接地表表示炸藥的的能量性質(zhì)質(zhì)，因此炸炸藥的爆熱熱均指定容容爆熱。(1)爆熱測(cè)定炸藥的爆熱熱是在實(shí)驗(yàn)驗(yàn)室使用一一種專門的的裝置—爆熱彈進(jìn)行測(cè)定，，經(jīng)實(shí)驗(yàn)和和計(jì)算得到到。表1-4列出了幾種種常見(jiàn)炸藥藥的爆熱實(shí)實(shí)驗(yàn)值。(2)提高爆熱的的方法提高炸藥爆爆熱對(duì)于提提高炸藥的的作功能力力具有重要要意義,通常用來(lái)提提高炸藥爆爆熱的途徑徑主要有以以下兩個(gè)方方面：①改善炸藥的的氧平衡為使炸藥內(nèi)內(nèi)可燃元素素或可燃劑劑完全氧化化放出最大大熱量，應(yīng)應(yīng)使炸藥盡盡量接近于于零氧平衡衡。不過(guò)同同屬于零氧氧平衡的炸炸藥所放出出的能量也也不相同，，一般含氫氫量高的炸炸藥能量較較大，這是是由于氫完完全氧化為為水所放出出的熱量較較高的緣故故。此外，零氧平平衡炸藥放出出的熱量還與與炸藥化學(xué)反反應(yīng)的完全程程度有關(guān)，而而后者又決定定于炸藥粒度度、混藥質(zhì)量量、裝藥條件件和爆炸條件件等許多因素素。②加入高能元素素或高能量的的可燃劑在單質(zhì)炸藥中中引入鈹、鋁鋁等高能元素素可以適量提提高其爆熱，，例如，在黑黑索金中加入入適量的鎂粉粉，爆熱可提提高50%。在混合炸藥藥中加入鋁粉粉、鎂粉等是是獲得高爆熱熱炸藥常用的的方法。這是是因?yàn)檫@些金金屬粉末不僅僅能與氧元素素進(jìn)行氧化反反應(yīng)，放出大大量的熱，而而且還可以和和炸藥爆炸產(chǎn)產(chǎn)物中的CO2、H2O產(chǎn)生二次反應(yīng)應(yīng)，而這些反反應(yīng)都是劇烈烈的放熱反應(yīng)應(yīng)，從而可以以增大爆熱。。1.5.2爆壓爆壓是指炸藥爆炸炸瞬間，爆炸炸氣體未做功功之前對(duì)周圍圍介質(zhì)的最大大壓力。工業(yè)業(yè)炸藥的爆壓壓一般可以達(dá)達(dá)到1.5×1010～3.0×1010Pa。這樣高的爆爆壓是壓縮能能的積聚造成成的，是對(duì)外外做功的必要要條件。1.5.3爆溫炸藥爆炸時(shí)爆爆炸中心能達(dá)達(dá)到的最高溫溫度叫爆溫，，即爆炸熱量量尚未耗散而而全部賦存于于爆炸產(chǎn)物，，使爆炸產(chǎn)物物所能達(dá)到的的最高溫度。。常用工業(yè)炸炸藥的爆溫在在2000～3000oC之間。1.5.4爆炸功炸藥爆炸過(guò)程程中的做功能能力叫爆炸功功。通常是用用爆炸產(chǎn)物作作絕熱膨脹時(shí)時(shí)，從開始膨膨脹到爆炸產(chǎn)產(chǎn)物溫度回降降到炸藥初溫溫時(shí)所做的全全部功來(lái)表示示。表1-5幾種炸藥的爆爆炸功炸藥名稱硝化甘油TNT黑索金硝酸銨硝銨炸藥爆炸功(KJ/KG)2.59×1071.76×1072.63×1076.02×1073～4×1061.6炸藥的爆炸性性能炸藥的爆炸性性能（使用性性能）主要取取決于以下因因素，一是炸炸藥的組成和和結(jié)構(gòu)，二是是炸藥的加工工工藝，三是是炸藥的裝藥藥狀態(tài)和使用用條件。本節(jié)節(jié)主要介紹炸炸藥的爆速、、作功能力、、猛度和殉爆爆距離等性能能指標(biāo)。2號(hào)巖石炸藥1.6.1爆速爆轟波沿炸藥藥裝藥傳播的的速度稱為爆速（detonationvelocity）。爆速是炸炸藥的重要性性能指標(biāo)之一一，也是目前前唯一能準(zhǔn)確確測(cè)量的爆轟轟參數(shù)。1）影響爆速的的因素(1)藥柱直徑當(dāng)藥柱為理想想封閉，爆轟轟產(chǎn)物不發(fā)生生徑向流動(dòng)（（側(cè)向擴(kuò)散））時(shí)，炸藥所所能達(dá)到的爆爆速稱為理想爆速。由于藥柱不不可能是理想想封閉的，故故實(shí)際爆速低低于理想爆速速且與藥柱直直徑大小有關(guān)關(guān)。炸藥的實(shí)實(shí)際爆速與理理想爆速之間間存在下式所所示的關(guān)系：：式中：D—炸藥的實(shí)際爆爆速；DH—炸藥的理想爆爆速；a—爆轟反應(yīng)區(qū)厚厚度；dc—藥柱直徑。該式表明，爆爆速隨藥柱直直徑增大而增增大；當(dāng)藥柱柱直徑趨于無(wú)無(wú)窮大時(shí)，爆爆速趨于理想想爆速。實(shí)際際上，由于反反應(yīng)區(qū)厚度很很小，故藥柱柱直徑增大到到一定值后，，爆速就已經(jīng)經(jīng)接近理想爆爆速。接近理理想爆速的藥藥柱直徑dL稱為極限直徑徑。反應(yīng)區(qū)厚厚度愈小，極極限直徑就愈愈小。反之，減小藥藥柱直徑，爆爆速將相應(yīng)降降低。當(dāng)藥柱柱直徑減小到到一定值后，，爆轟波就不不能穩(wěn)定傳播播，最終將導(dǎo)導(dǎo)致熄爆。這這是因?yàn)橛行芰恳褱p小小到不再能支支持爆轟波的的穩(wěn)定傳播。。爆轟波能穩(wěn)穩(wěn)定傳播的最最小藥柱直徑徑dK稱為臨界直徑（criticaldiameter）。臨界直徑徑時(shí)的爆速稱稱為臨界爆速。理論研究表明明，臨界直徑徑愈小，接近近理想爆速的的極限直徑也也愈小。表1-6給出了幾種炸炸藥的臨界直直徑值。從表表1-6可以看出，臨臨界直徑與炸炸藥的化學(xué)本本性有很大的的關(guān)系：起爆爆藥的臨界直直徑最小，其其次為單質(zhì)高高猛炸藥，硝硝酸銨和硝銨銨類混合炸藥藥的臨界直徑徑則較大。(2)炸藥密度增大炸藥的密密度可以提高高理想爆速，，但臨界直徑徑和極限直徑徑也將發(fā)生變變化。對(duì)于大大多數(shù)單質(zhì)炸炸藥，其臨界界直徑和極限限直徑都隨裝裝藥密度的增增加而減??；；但對(duì)于混合合炸藥，尤其其是硝銨類混混合炸藥，密密度超過(guò)一定定值后，臨界界直徑隨密度度增大而顯著著增大。對(duì)單質(zhì)炸藥，，因增大密度度既提高了理理想爆速，又又減小了臨界界直徑，故當(dāng)當(dāng)藥柱直徑一一定時(shí)，爆速速是隨密度增增大而增加的的。對(duì)于硝硝銨類類混合合炸藥藥，密密度與與爆速速的關(guān)關(guān)系比比較復(fù)復(fù)雜。。這是是因?yàn)闉樵龃蟠竺芏榷入m能能提高高理想想爆速速，但但也相相應(yīng)地地增大大了臨臨界直直徑。。試驗(yàn)驗(yàn)研究究和理理論分分析都都證明明，當(dāng)當(dāng)藥柱柱直徑徑一定定時(shí)，，存在在有使使爆速速達(dá)最最大的的密度度值。。這個(gè)個(gè)密度度稱為為最佳密密度。超過(guò)過(guò)最佳佳密度度后，，再繼繼續(xù)增增大密密度，，就會(huì)會(huì)導(dǎo)致致爆速速下降降。當(dāng)當(dāng)爆速速下降降到臨臨界爆爆速，，或臨臨界直直徑增增大到到與藥藥柱直直徑相相等時(shí)時(shí)，爆爆轟波波就不不再能能夠穩(wěn)穩(wěn)定傳傳播，，最終終導(dǎo)致致熄爆爆。爆爆轟波波尚能能穩(wěn)定定傳爆爆的最最大密密度稱稱為臨界密密度。(3)藥柱外外殼藥柱外外殼不不會(huì)影影響炸炸藥的的理想想爆速速，所所以當(dāng)當(dāng)藥柱柱直徑徑較大大，爆爆速已已接近近理想想爆速速的情情況下下，外外殼的的作用用不大大。但但外殼殼能夠夠減小小炸藥藥的臨臨界直直徑，，所以以當(dāng)藥藥柱直直徑較較小、、爆速速距理理想爆爆速相相差較較大時(shí)時(shí)，增增加外外殼可可以提提高爆爆速，，其效效果與與加大大藥柱柱直徑徑相同同。影響混合炸炸藥爆速的的還有炸藥藥顆粒的細(xì)細(xì)度、混合合均勻度、、混藥溫度度和時(shí)間等等多種因素素。對(duì)這些些因素的控控制都發(fā)生生在炸藥的的生產(chǎn)過(guò)程程中，此不不贅述。2）工業(yè)炸藥藥爆速的測(cè)測(cè)定(1)導(dǎo)爆索法導(dǎo)爆索法又又稱道特里里什（Dautriche）法。其原原理是利用用已知爆速的的導(dǎo)爆索測(cè)測(cè)定炸藥的的爆速。圖1－8導(dǎo)爆索法測(cè)測(cè)爆速裝置置1－被測(cè)炸藥藥；2－導(dǎo)爆索；；3－鉛（或鋁鋁）板；4－雷管；5－導(dǎo)爆索中中點(diǎn)；6－爆轟波相相遇點(diǎn)。在圖1-8中，待測(cè)炸炸藥爆轟波波從Ａ點(diǎn)到到Ｂ點(diǎn)所用用時(shí)間為l/D(l為A、B之間距離，，D為待測(cè)炸藥藥爆速),爆轟波在導(dǎo)導(dǎo)爆索中經(jīng)經(jīng)A傳爆到Ｋ的的時(shí)間為(0.5Ｌ+h）/D0,爆轟波在導(dǎo)導(dǎo)爆索中經(jīng)經(jīng)B傳爆到Ｋ的的時(shí)間為(0.5Ｌ-