《他從火里跑出來》炸藥介紹

《他從火里跑出來》炸藥介紹炸藥是在外界能量的激發(fā)下能夠發(fā)生爆炸的化合物或者混合物。炸藥在爆炸的瞬間能釋放出大量的氣體和能量，所產(chǎn)生的巨大壓力對(duì)周圍環(huán)境可以做功，也可起破壞作用。最早的炸藥──黑色火藥，是9世紀(jì)初或更早時(shí)間，由中國練丹師們發(fā)明的。10世紀(jì)，中國古代首先將火藥用于軍事。后來火藥由蒙古人和阿拉伯人傳入歐洲。直至19世紀(jì)，黑色炸藥一直是世界上唯一的爆炸材料。18世紀(jì)以后，化學(xué)作為一門科學(xué)有了迅速的發(fā)展。為炸藥原料的來源和合成及制備提供了條件，許多化學(xué)家致力于研制性能更好，威力更大的爆炸材料，使各種新型炸藥接涌現(xiàn)。炸藥在軍事上可用作炮彈、航空炸彈、導(dǎo)彈、地雷、魚雷、手榴彈等彈藥的爆炸裝藥，也可用于核彈的引爆裝置和軍事爆破。在工業(yè)上廣泛應(yīng)用于采礦、筑路、興修水利、工程爆破、金屬加工等，還廣泛應(yīng)用于地震探查等科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域。爆破理論爆轟是炸藥中化學(xué)反應(yīng)區(qū)的傳播速度大于炸藥中聲速時(shí)的爆炸現(xiàn)象，是炸藥典型的能量釋放形式。由于炸藥爆炸時(shí)化學(xué)反應(yīng)速度非?？?，在瞬間形成高溫高壓氣體。以極高的功率(每千克炸藥爆轟瞬間輸出功率可達(dá)5×107千瓦)對(duì)外界作功，使周圍介質(zhì)受到強(qiáng)烈的沖擊、壓縮而變形或碎裂。炸藥的性能1.炸藥的爆炸性能主要由爆熱、爆容、爆速和爆壓表示：(1)爆熱是在一定的條件下，單位質(zhì)量炸藥爆炸時(shí)放出的熱量，決定于炸藥的元素組成、化學(xué)結(jié)構(gòu)以及爆炸反應(yīng)條件?？梢杂脽峄瘜W(xué)的方法計(jì)算，也可以實(shí)測。(2)爆容是單位質(zhì)量炸藥爆炸時(shí)產(chǎn)生的氣體量(用標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的容積表示)，一般為～立方米/千克。(3)爆速是爆轟波(伴隨化學(xué)反應(yīng)的沖擊波)在炸藥中的傳播速度。炸藥在一定裝藥密度下的爆速可以精確測定?，F(xiàn)有炸藥的爆速一般在1000～8500米/秒，很少有超過9000米/秒以上的。(4)爆壓是指炸藥爆炸時(shí)爆轟波陣面的壓力，可用實(shí)驗(yàn)方法間接測定，其值一般在10～40吉帕。2.炸藥的性能指標(biāo)：(1)威力;(2)敏感度;(3)氧平衡;(4)安定性;(5)殉爆距離;(6)最佳密度。炸藥的分類常用的工業(yè)炸藥：1)TNT(三硝基甲苯);2)膠質(zhì)炸藥(硝化甘油炸藥);3)銨梯炸藥;4)銨油炸藥;5)漿狀炸藥;6)乳化炸藥根據(jù)對(duì)外界能量的敏感程度和爆炸的威力，炸藥可分為火藥、烈性炸藥和起爆藥。炸藥由于能對(duì)周圍介質(zhì)作猛烈的破壞功，往往又被稱為猛炸藥。常用的猛炸藥按組成可分為單體炸藥和混合炸藥2類。還有一類感度很高的炸藥，從燃燒轉(zhuǎn)變?yōu)楸Z的時(shí)間極短，通常不直接用于作破壞功，而是用于引燃或引爆其他火炸藥，稱為起爆藥(最常用的起爆藥是雷汞)?；旌险ㄋ幋蠖鄶?shù)單體炸藥不能完全滿足實(shí)際應(yīng)用的要求，因而單體炸藥在應(yīng)用領(lǐng)域里已逐步被混合炸藥所代替。為了滿足應(yīng)用上的不同需要，混合炸藥有很多種類和配方，較重要的軍用混合炸藥有：①黑梯炸藥亦稱賽克洛托。由黑索今與梯恩梯混合組成。其特點(diǎn)是克服了黑索今由于熔點(diǎn)高、感度大、難以單獨(dú)裝藥的缺點(diǎn)，而成為常用的混合炸藥。第二次世界大戰(zhàn)時(shí)期著名的B炸藥，就是由黑索今%、梯恩梯%和地臘1%組成的。它是一種很重要的軍用混合炸藥，廣泛用于各類彈藥。黑梯炸藥中加入部分鋁粉，可以顯著地提高炸藥的爆熱，這類炸藥具有較高的爆破威力，用于高射武器及水中兵器等。②奧克托兒奧克托今與梯恩梯混合組成。具有較高的威力。奧克托今/梯恩梯76/24炸藥，裝藥密度為克/立方厘米時(shí)，爆速可達(dá)8500米/秒。③塑料粘結(jié)炸藥具有良好的物理力學(xué)性能和很高的能量密度的一類新型高能混合炸藥。一般以黑索今、奧克托今、太安等高能炸藥為主體(有時(shí)也用HNS、TATB等)，以高聚物為粘結(jié)劑制成。為了改善炸藥性能，還可以加入增塑劑及其他輔助劑，如含奧克托今95%的PBX-9501炸藥，也可與梯恩梯混合用作炮彈裝藥。裝藥密度為克/立方厘米時(shí)，爆速達(dá)8800米/秒，可用于核武器。塑料粘結(jié)炸藥還可用作導(dǎo)彈戰(zhàn)斗部裝藥、破甲彈裝藥、傳爆藥柱，以及用于地震探查、爆炸加工等方面。④塑性炸藥通常是在炸藥中加上10%左右的塑化劑制成。其特點(diǎn)是可以任意改變炸藥的形狀，用于各種類型的彈藥。如塑性炸藥C-4，含黑索今91%，裝藥密度為克/立方厘米時(shí)，爆速8000米/秒，在-57℃～+77℃之間都能保持塑性，用于軍事爆破及水下爆破。⑤銨梯炸藥硝酸銨與梯恩梯混合組成。銨梯50/50可以注裝，銨梯80/20可以螺旋裝，是戰(zhàn)時(shí)大量使用的代用炸藥，可代替梯恩梯裝填炮彈、炸彈和地雷等。此類炸藥因?yàn)楹幸子谖苯Y(jié)塊的硝酸銨，在密封不嚴(yán)的情況下不宜長期貯存。⑥燃料空氣炸藥它與其他炸藥不同，其爆炸反應(yīng)離不開空氣中的氧。它是將燃料爆炸分散于空氣中，形成云霧狀分散體，經(jīng)第二次引爆而爆轟，可產(chǎn)生大面積殺傷破壞效應(yīng)。這類炸藥在20世紀(jì)70年代始用于實(shí)戰(zhàn)。炸藥發(fā)展史9世紀(jì)初或更早時(shí)間，由中國練丹師們發(fā)明了黑火藥。一般由75%硝酸鉀、10%硫黃和15%木炭研成極細(xì)的粉末，均勻混合而成。1771年，由英國的P·沃爾夫首先合成苦味酸。它是一種黃色結(jié)晶體，最初是作為黃色染料使用，黃色炸藥的名稱便由此而來。1779年，由英國化學(xué)家E·霍華德發(fā)明雷汞。雷汞是一種起爆藥，它用于配制火帽擊發(fā)藥和針刺藥，也可用于裝填爆破用的雷管。1838年，T·J·佩盧茲首先發(fā)現(xiàn)棉花浸于硝酸后可爆炸。1845年，德國化學(xué)家C·F·舍恩拜因?qū)⒚藁ń谙跛岷土蛩峄旌弦褐?，洗掉多余的酸液，發(fā)明出硝化纖維。硝化纖維很不安定，曾多次發(fā)生火藥庫爆炸事故。1846年，意大利化學(xué)家A·索布雷把半份甘油滴入一份硝酸和兩份濃硫酸混合液中而首次制得硝化甘油。1859年～1862年，瑞典的A·B·諾貝爾和他的父親及弟弟用“溫?zé)岱ā苯捣讼趸视?，使之能夠比較安全地成批生產(chǎn)。1863年，J·威爾勃蘭德發(fā)明梯恩梯(TNT)。梯恩梯的化學(xué)成份為三硝基甲苯，是一種威力強(qiáng)而又安全的炸藥，即使被子彈擊穿一般也不會(huì)燃燒和起爆。1866年，由A·B·諾貝爾發(fā)明達(dá)納炸藥。一次試驗(yàn)中，諾貝爾發(fā)現(xiàn)，硝化甘油與硅土混合物不僅使炸藥威力不減，而且生產(chǎn)、使用和搬運(yùn)更加安全。后來，他用木漿代替了奎土，制成了新的烈性炸藥──達(dá)納炸藥,“達(dá)納”一詞源于希臘文“威力”。1884年，法國化學(xué)家、工程師P·維埃利發(fā)明無煙火藥。維埃利將硝化纖維溶解在乙醚和乙醇里，加入適量安定劑，使之成為膠質(zhì)，再壓成片狀，切條干燥硬化，便制成了第一種無煙火藥。無煙火藥燃燒后沒有殘?jiān)?，不發(fā)或只發(fā)少量煙霧，卻可使發(fā)射彈丸的射程，彈道平直性和射擊精度均有提高。馬克沁發(fā)明的重機(jī)槍，正是由于使用了無煙火藥，才得以具備實(shí)用價(jià)值。1887年，諾貝爾用硝化甘油代替乙醚和乙醇，也制成了類似的無煙火藥。他還將將硝酸銨加入達(dá)納炸藥，代替部分硝化甘油，制成更加安全而廉價(jià)的“特種達(dá)納炸藥”，又稱“特強(qiáng)黃色火藥”。1899年，德國人亨寧發(fā)明黑索今。在原子彈出現(xiàn)以前，它是威力最大的炸藥，又被稱為“旋風(fēng)炸藥”。在第二次世界大戰(zhàn)之后，曾取代了梯恩梯的“炸藥之王”的寶座。炸藥在軍事中的應(yīng)用中國發(fā)明火藥以后，從10世紀(jì)開始就在戰(zhàn)爭中應(yīng)用，13世紀(jì)開始用于軍事爆破。1232年蒙古軍隊(duì)圍攻金朝南京(今河南開封)時(shí)，用牛皮洞子掩護(hù)士兵到城下掘城。守軍曾以鐵繩懸震天雷(內(nèi)裝黑火藥的鐵罐)垂于城下，爆破牛皮洞，殺傷攻城的軍隊(duì)。1453年，土耳其人奪取君士坦丁堡時(shí)曾采用坑道爆破法炸毀了堅(jiān)固的城墻。1642年李自成圍攻開封時(shí)，也曾采用過這種爆破方法。1860年，普魯士軍隊(duì)的少校E·鄶爾茨用硝化纖維制成槍、炮彈的發(fā)射藥。1885年，法國用苦味酸作為炸藥裝填炮彈之后，才在彈藥上得到推廣應(yīng)用，稱為黃色炸藥。20世紀(jì)初梯恩梯開始作為炮彈裝藥，并逐漸取代了苦味酸。第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期，各國曾經(jīng)使用了二硝基苯、二硝基萘、三硝基二甲苯、黑喜兒(六硝基二苯胺)等代替部分梯恩梯，以彌補(bǔ)炸藥來源之不足;并在作戰(zhàn)時(shí)使用了梯恩梯與硝酸銨的混合物阿馬圖和含梯恩梯、硝酸銨、鋁粉