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炸药

炸药

炸药,能在极短时间内剧烈燃烧(即爆炸)的物质,是在一定的外界能量的作用下,由自身能量发生爆炸的物质。一般情况下,炸药的化学及物理性质稳定,但不论环境是否密封,药量多少,甚至在外界零供氧的情况下,只要有较强的能量激发,炸药就会对外界进行稳定的爆轰式作功。炸药爆炸时,能释放出大量的热能并产生高温高压气体,对周围物质起破坏、抛掷、压缩等作用。在高能炸药中,气体压力很大,足以破坏建筑,致人伤亡。

炸药
物料介绍

炸药(Explosive material),能在极短时间内剧烈燃烧(即爆炸)的物质,是在一定的外界能量的作用下,由自身能量发生爆炸的物质。一般情况下,炸药的化学及物理性质稳定,但不论环境是否密封,药量多少,甚至在外界零供氧的情况下,只要有较强的能量(起爆药提供)激发,炸药就会对外界进行稳定的爆轰式作功。炸药爆炸时,能释放出大量的热能并产生高温高压气体,对周围物质起破坏、抛掷、压缩等作用。

炸药就是可以非常快速地燃烧或分解的物质,能在短时间内产生大量的热量和气体。典型的炸药包含爆炸物、某种引爆装置,通?;褂心持滞饪恰1焕坠艿娜攘炕虺寤髂芰看シ⒑?,爆炸物就会进行快速化学反应,即燃烧或分解。

在化学反应中,化合物分解产生多种气体。在反应物(原始化学化合物)的各个不同原子之间,以化学键形式储存着大量能量。化合物分子分解时,生成物(产生的气体)可能利用其中的一些能量(而不是全部能量)形成新键。大多数“剩余”的能量会形成高温热量。 集中的气体在极大压力下快速膨胀。热量会加快各个气体粒子的运动速度,使得压力更高。在高能炸药中,气体压力很大,足以破坏建筑,致人伤亡。如果气体膨胀速度比音速快,就会产生强大的冲击波。这种压力还能促使固体碎片高速冲出,以巨大的力量打击人或建筑。

炸药的原理:

炸药的爆炸通过一定的外界激发冲量的作用,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。爆炸实际上分两个阶段。大部分破坏是最初的膨胀造成的。它还会在爆炸源周围制造一个压力很低的区域,气体快速向外移动,从而将大部分气体从爆炸 “中心”向外吸。向外冲击之后,气体涌回到部分真空的中心地带,形成第二个破坏力较小的内向能量波。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5×10千瓦)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?;褂幸焕喔卸群芨叩恼ㄒ?,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。

炸药爆炸是一种化学反应,反应过程必须同时具备三个条件:

1、反应过程为放热性;

2、反应高速进行并能自行传播;

3、反应过程中生成大量气体产物。

反应过程的放热性为爆炸反应的必要条件。只有放热反应才能使反应自行延续,才能使反应具有爆炸性。只靠外界供给热量以维持其反应的物质是不可能发生爆炸的。爆炸反应过程中,单位质量炸药在一定条件下(例如在某一装药密度下)所放出的热量称为爆热。

爆炸反应的一个突出点是反应的高速性,许多普通化学反应放出的热量虽比炸药放出的热量多,但反应过程进行缓慢,而爆炸反应在十万分之几秒至百分之几秒内完成,比一般化学反应快千万倍。由于反应的高速性,反应所产生的热量在极短的瞬间来不及扩散,形成的高温高压气体产物,使炸药具有很大的功率。反之,如果反应进行缓慢,生成的热和气体逐渐扩散到周围介质中,就形不成爆炸。爆炸过程进行的速度,一般指爆轰波在炸药中传播的速度,这个速度称为炸药的爆速。

爆炸反应过程必然产生大量气体。炸药爆炸时产生气体体积为爆炸前体积的数百至数千倍。在爆炸的瞬间大量气体被强烈地压缩在近乎原有的体积之内,因而产生数十万个大气压的高压,再加上反应的放热性,高温高压气体迅速对周围介质膨胀作功,这就造成了炸药所具有的功率。因而炸药是在适当的外界能量作用下,能够发生快速的化学反应,并生成大量的热和气体产物的物质。 火工品则是装有炸药的小型元件或装置,受一定的初始冲能(如热、机械、电和光等冲能)作用即可燃烧或爆炸,以产生预期的功能。常见的火工品有雷管、导火索、导爆索、火帽、底火等。

炸药的分类:

(一)按照炸药的用途分类,可以将炸药分为起爆药、猛炸药和发射药几大类。

(二)按照炸药组成的化学成份分类,可以将炸药分为单一化学成分的单质炸药和多种化学成分组成的混合炸药两大类。爆破工程中大量使用的是猛炸药,尤其混合猛炸药,起爆器材中使用的是起爆药和高威力的单质猛炸药。

(三)按使用条件分类,可以将工业炸药分为三类。

第一类,准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药,包括有沼气和矿尘爆炸危险的作业面。

第二类,准许在地下和露天爆破工程中使用的炸药,但不包括有沼气和矿尘爆炸危险的作业面。

第三类,只准许在露天爆破工程中使用的炸药。

第一类属于安全炸药,又叫做煤矿许用炸药。第二类和第三类属于非安全炸药。第一类和第二类炸药每千克炸药爆炸时所产生的有毒气体不能超过安全规程所允许的量。同时,第一类炸药爆炸时还必须保证不会引起瓦斯或矿尘爆炸。

炸药的用途:

炸药因其具有成本低廉、节省人力,并能加快工程建设的优点,和在特殊环境下作功的特性,因而已愈来愈广泛应用于国民经济各部门。在矿山开采方面,利用炸药进行大规模爆破,来开采金属矿和露天煤矿;利用聚能射流效应装填炸药的石油射孔弹,可用于石油开采;在地质勘探方面,用炸药制成的震源药柱用于地震探矿;在机械制造工业,炸药用于爆炸成型,切割金属、爆炸焊接等工艺;在水利电力工程,炸药用于修筑水坝、疏通河道、平整土地;铁路、公路建设中,炸药用于劈山开路,开凿隧道、峒室等;炸药还大量用于开采各种石料。

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。

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