2爆炸化学(下)
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=395.43×7十241.75×25.2一(73.22十365.51×11.35) =4638.35(kJ) (定压下)
换算为定容热效应(爆热):
QV=4638.35十2.4195×(7十25.2十12.85十0.425) =4748.38(kJ)
1 kg混合物时,其热效应(爆热)为:
QV=4748.38/(11.35×O.08十0.227)
炸药爆炸过程非常接近于定容 过程,因此,一般所谓爆热指 的是定容爆热。
• 由热力学第一定律可以导出定容和 定压热效应之间的关系为: QV=QP+pΔ V
如果把爆炸产物看做理想气体,而且反应 前后的温度和压力均保持不变,根据理想气体 状态PV=nRT
得到 QV=QP+(n2-n1)RT= QP +Δ n RT (2—11)
表 2.3 和表 2.4 几种常用炸药的 爆热实验测定值
• 由于实验条件和测试方法不同,结果也有 差异,这说明爆热值受测试条件影响
2.3.3影响爆热的因素
• 装药密度的影响 • 外壳的影响 • 附加物的影响,
⑴同种炸药装药密度不同其爆 热值也不同。
• 密度对负氧平衡类炸药的影响较为显著, 如梯恩梯、特屈儿等。
2.3
炸药的爆热
2.3.1爆热的一般概念
一定量炸药爆炸时放出的热量叫做炸药的爆热 通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示: (kJ.mol-1或kJ .kg-1)
爆热与燃烧热不同
• 燃烧热是表示物质中的可燃元素完全氧化 时放出的热量,用该物质在纯氧中完全燃 烧时放出的热量表示。测量燃烧热时需补 加氧 • 爆热则不用补加氧。又因为炸药的爆炸变 化极为迅速,可以看作是在定容下进行的, 而且定容热效应可以更直接地表示炸药的 能量性质.因此炸药的爆热均指定容爆热。
表2.5 梯恩梯和黑索今的装药密度对爆热 试验值的影响。
(2)外壳的影响
•实验表明,负氧平衡的炸药,在 大密度和坚固外壳中爆轰时,爆热 增大很多.
表2.6外壳对特屈儿爆热的影响
•对于负氧不多以及正氧、零氧平衡的 炸药, 外壳对爆热的影响不很显著。
表2.6 外壳在一定厚度范围内,爆热 值随壳厚的增加而增加。 但当厚度超过某一值时,爆热 就达极限而不再增加了。
其它物质也有类似水的作用。
• 如煤油、石蜡、惰性重金属等。而加入 氧化剂如硝酸铵、硝酸钠、高氯酸盐的 水溶液具有重要的实际意义,由于它们 的加入,爆热可以成倍增加。
惰性附加物的加入
• 往炸药中加入惰性附加物时,一般情况 下爆热降低,爆热降低与惰性附加物的 加入量成线性关系。 • 图2.2 加入石墨和氟橡胶对爆热的影响。
所以梯恩梯的爆热为:
QV=924.8+2.4195×7.5=942.94(kJ .mol-1)
QV = 942.946×1000 / 227 = 4153.95(kJ .kg-1)
[例2]计算阿马托(硝酸铵与梯恩梯)80/20的 爆热。
根据阿马托炸药中硝酸铵与梯恩梯的质量比为80/20, 可以算得其组成为: 11.35 NH4NO3十C7H5O6N3
[例1]已知梯恩梯的生成热: Qf=73.22 kJ .mol-1 爆炸反应方程式是:
C7H5O6N3→2.5H2O+3.5CO +3.5C+1.5N2
求它的爆热QV。
按照梯恩梯爆热的盖斯定律
•
┌ C7 H5 O6 N3 ┐
7C +2.5H2+3O2 + 1.5N2→2.5H2O+3.5CO +3.5C+1.5N2 由表2—8查得生成热分别为: Qf,H2O=241.75 kJ .mol-1;
QV=QP+2.4777Δ n (2—13)
• 凝聚炸药爆炸时,由于最初体 积与爆炸产物体积相比是很小 的,故可忽略不计,因此,式中 (n2-n1)可用n2代替。
归纳上述过程, 计算爆热大致可以分成三步:
第一步 —— 写出炸药的爆炸反应方程式;
第二式——按公式(2—9)查表计算QP;
第三步——按公式(2一11)换算QV
=4183.6(kJ .kg-1)
(2)混合炸药爆热的经验计算
(2)混合炸药爆热的经验计算:
认为每一组分对爆热的贡献与它在混合炸药 中的质量分数成比例:
QV=Σ mi QVi
(2—18)
式中mi——混合炸药中第i组分的质量分数;
QVi—第i组分的爆热。
[例3] 计算黑索今/梯恩梯60/40炸 药的爆热。
炸药的爆热是一个总的概念
• 按照阿宾的见解爆热还应分为爆轰热、爆破热和最大爆热三 类。 • 爆轰热是指爆轰波中C-J面上所放出的能量,它完全传递给爆 轰波以维持爆轰波的稳定传播。所以这种能量的大小与炸药 的爆速密切相关;
• 爆破热则是在爆轰波中一次化学反应的热效应,与气体爆炸 产物绝热膨胀时所产生的二次平衡反应热效应的总和。它与 炸药的作功能力有着密初的关系;
(3)附加物的影响
• 在炸药中加入惰性液体可以起到与增加炸 药密度同样的作用,使爆热增加。
表2.7在炸药中加水后的影响
• 干炸药指不含水的纯炸药,
• 混合物指炸药和水按表中比例配成的混合炸药。
• 在炸药中加入一定量水后,其爆热比不加水时低, 但以其中纯炸药含量计算,爆热有不同程度的增长。 • 含水量对负氧多的炸药影响更显著,这说明水这种 惰性附加物起着某种“内壳”的作用,使装药不是 处于散装状态,而是充填了药粒的空隙,增加了密 度,类似于趋向单晶密度时的爆轰。这种作用对负 氧平衡炸药是很重要的。
根据盖斯定律。这两条途径热效应的代数和是相等的,即:
Q1 ,2 + Q2 ,3 = Q1 ,3
(2—8)
炸药的爆热为:
• Q2 ,3 = Q1 ,3 - Q1 ,2 (2-9)
• 式中 Q1,3——爆炸产物生成热的总和; Q1,2——炸药的生成热; Q2,3——炸药的爆热。
也就是说炸药的爆热等于爆炸 产物的生成热减去炸药本身的 生成热。
• 实验测定的几种常用炸药的爆热数据列 于表2.3。这是美国的实验数据,相对 误差为土O.3%。 • 阿宾等用容积为4.75L的爆热量热弹装 置测量的几种炸药的爆热数据列于表 2.4。该装置用炸药试样50g,装药有壳 重500g的铝质外壳,采用电雷管引爆。
• 表2.3和表2.4中炸药的爆热都是在 特定条件下测得的结果。由于实验 条件和测试方法不同,结果也有差 异,这说明爆热值受测试条件影响。
• 最大爆热则可以作为该炸药爆炸变化所放出能量的最大范围, 即可用于估计某种炸药放出能量的极限数值。当然,由于实 际情况的限制,最大爆热是不可能达到的。
三者的数量关系为:
爆轰热<爆破热<最大爆热
爆轰热是维持爆轰波以维持爆 轰波的稳定传播的重要因素, 但实验测定十分困难,目前尚 无可靠的测定方法。
其爆炸反应式为:
11.35 NH4NO3十C7H5O6N3→25.2H2O+7CO2 +0.425O2+12梯 和 硝 酸 铵 的 生 成 热 分 为 73.22kJ.mol-1和365.51 kJ.mol-1。
按盖斯三角形: Q 2,3= Q 1,3 - Q 1,2
(1)改善炸药的氧平衡
• 这是使炸药中的氧化剂恰好将可燃剂完全氧化,亦 即尽量使炸药的分子组成或混合炸药组分的配比设 计达到或接近零氧平衡。 • 对于 CaHbOcNd 类炸药,就是希望使氧化剂能完全氧化 碳和氢为CO2和H2O,而释放出最高的能量。
(2) 提高含氢量有利于提高爆 热
• 在同属于零氧平衡的炸药所放出的能量 也不相同,一般含氢量高的炸药能量较 大,这是由于氢完全氧化为水所放出的 热量较高的缘故。.
2.3.5 提高爆热的途径
• 提高炸药的爆热对于提高炸药的做功能力 具有很重要的意义。
提高炸药的爆热途径
① 改善炸药的氧平衡 a. 零氧平衡的好 b. 含氢量高的炸药能量大 c. 无效量(C—O,C=0,O-H)少,炸药的 能量大(分子结构) ② 加入高能元素 如硼(B) ③ 加入生成高热量氧化物的金属粉末,如Al 、Mg粉
2.3.4炸药爆热的计算
(1)爆热的理论计算
盖斯定律:
• 反应的热效应与反应进行的途径无关,只 与系统的最初状态和最终状态有关。
• 如果同一物质经不同途径得到同一最终产 物时,则在这些途径中的热效应总和是相 等的。
2
盖斯三角形:
1
3
• 状态1 、2 、3分别代表标准状态下元素的稳定单质、炸药和 爆炸产物。 • 可以设想从状态1到3有两条途径, • 一是由元素得到炸药,同时有热效应Q1,2,然后炸药爆炸生 成爆炸产物,并放出爆热Q2,3; • 另一条是由元素直接生成爆炸产物,伴随生成热量 Q1 , 3( 爆 炸产物的生成热)。 •
• 式中Δ n——反应前后气体物质的量的变化; • R——摩尔气体常数,取8.314J(mol·K)-1。
• 对于288K(15℃)时的热效应,则
QV=QP+2.3945Δ n (2—12)
• 对于291K(18℃)时的热效应,则
QV=QP+ 2.4195 Δ n
• 对于298K(25℃)时的热效应,则
Qf,CO=112.47 kJ .mol-1;
Qf,N2=0; Qf,C=0 Q2,3=241.75×2.5+112.47×3.5-73.22 =924.8 (kJ .mol-1)
由于采用的生成效数据均为 291K 时的定 压生成热,而爆热为定容热效应,因此还要 按(2—11)进行校正。 其中: Δ n =n=3.5十2.5十1.5=7.5
• 知道炸药爆炸反应方程式、炸药的生成热 以及爆炸产物的生成热数据,就可以计算 出炸药爆热。
炸药和爆炸产物的生成热数据 可以查阅有关手册,
表2—8 部分物质的生成热(定压,291K时) (pp23~24) • 有些炸药的生成热是未知的,这可通过燃烧热 的实验或有关的计算方法求得,手册上给出的 生成热数据一般都是定压条件下的,将查得的 炸药及爆炸产物的定压生成热代入 (2. 9)式, 计算出的是炸药的定压生成热。
• 按单质炸药爆热计算得: 黑索今的爆热QV=5627.7 kJ .kg-1 梯恩梯的爆热QV=4080.0 kJ .kg-1
• 按(2一18)式可得黑索今/梯恩梯60/40的爆 热为:
• QV=5627.7×60%十4080.0×40%=5008.7(kJ .kg-1)
• 为了较精确地计算,也可以先 算出1kg混合炸药的的CaHbOcNd 化学式,然后按理论计算混合 炸药的爆热
外壳厚度对负氧平衡炸药爆热 产生影响的原因
• 可归结为爆炸瞬间产生的压力对产物中前述两个平衡反 应进行方向的影响。
• 外壳较薄和无外壳时,爆轰产物的膨胀不受限制,因而 压力下降较快。前述反应的平衡有向左进行的趋势,从 而吸热导致爆热减少。
• 另外,随着爆炸气体产物的迅速膨胀,有一部分末反应 的炸药也随之抛散而造成能量的散失。外壳增厚时外壳 阻碍了气体产物的膨胀,使压力降低延缓,这样前述反 应的平衡向右移动,还增加了装药内部的二次反应时间, 并限制了外层未反应炸药的飞散,从而使爆热增加。
• 而对接近零氧和正氧平衡的炸药,装药密 度的影响甚微,如黑索今、太安、硝化甘 油等。
接近零氧和正氧平衡炸药的爆 炸产物和解离速度较小,而且 爆炸瞬间的二次反应:
• • 2CO=CO2十C十172.47kJ CO十H2=H2 O 十C十24.63kJ
• 也减少或几乎不存在,因而对爆热影响很小。 • 负氧平衡的炸药随着密度的增加,爆轰压力增 高,上述两个二次反应平衡的向着气态产物减 小的方向移动,因而使爆热增加。
•目前爆热弹有多种形式和结构,如球 形、圆拄形等,弹的最小容积为0.1升, 最大可达数百升,实验的药量最小只有 几克,最大可达数百克,而且可以测量 带有原外壳的炸药的爆热,测试精度可 达土0.3%。不论爆热弹的形式和尺寸 如何变化,其测量原理和一般氧弹式量 热计是一致的。 •我国使用的爆热弹由优质合金钢制成, 弹重137.5kg,容积为5.8L,弹高270mm 可爆炸100g炸药。
• 最大爆热具有理论上的意义, • 而爆破热不但可以用实验测定,而且可通 过实验研究影响它的外部因素,从而在爆 破实践中逐步改善和提高炸药爆炸能量的 利用率。
爆热的实验测定
2.3.2炸药的爆热实验测定
• 在爆热弹中进行的。 • 炸药爆炸→放热→加热水→水升温→放热量 • *在同一爆热量中测量的爆热才有可比性。
换算为定容热效应(爆热):
QV=4638.35十2.4195×(7十25.2十12.85十0.425) =4748.38(kJ)
1 kg混合物时,其热效应(爆热)为:
QV=4748.38/(11.35×O.08十0.227)
炸药爆炸过程非常接近于定容 过程,因此,一般所谓爆热指 的是定容爆热。
• 由热力学第一定律可以导出定容和 定压热效应之间的关系为: QV=QP+pΔ V
如果把爆炸产物看做理想气体,而且反应 前后的温度和压力均保持不变,根据理想气体 状态PV=nRT
得到 QV=QP+(n2-n1)RT= QP +Δ n RT (2—11)
表 2.3 和表 2.4 几种常用炸药的 爆热实验测定值
• 由于实验条件和测试方法不同,结果也有 差异,这说明爆热值受测试条件影响
2.3.3影响爆热的因素
• 装药密度的影响 • 外壳的影响 • 附加物的影响,
⑴同种炸药装药密度不同其爆 热值也不同。
• 密度对负氧平衡类炸药的影响较为显著, 如梯恩梯、特屈儿等。
2.3
炸药的爆热
2.3.1爆热的一般概念
一定量炸药爆炸时放出的热量叫做炸药的爆热 通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示: (kJ.mol-1或kJ .kg-1)
爆热与燃烧热不同
• 燃烧热是表示物质中的可燃元素完全氧化 时放出的热量,用该物质在纯氧中完全燃 烧时放出的热量表示。测量燃烧热时需补 加氧 • 爆热则不用补加氧。又因为炸药的爆炸变 化极为迅速,可以看作是在定容下进行的, 而且定容热效应可以更直接地表示炸药的 能量性质.因此炸药的爆热均指定容爆热。
表2.5 梯恩梯和黑索今的装药密度对爆热 试验值的影响。
(2)外壳的影响
•实验表明,负氧平衡的炸药,在 大密度和坚固外壳中爆轰时,爆热 增大很多.
表2.6外壳对特屈儿爆热的影响
•对于负氧不多以及正氧、零氧平衡的 炸药, 外壳对爆热的影响不很显著。
表2.6 外壳在一定厚度范围内,爆热 值随壳厚的增加而增加。 但当厚度超过某一值时,爆热 就达极限而不再增加了。
其它物质也有类似水的作用。
• 如煤油、石蜡、惰性重金属等。而加入 氧化剂如硝酸铵、硝酸钠、高氯酸盐的 水溶液具有重要的实际意义,由于它们 的加入,爆热可以成倍增加。
惰性附加物的加入
• 往炸药中加入惰性附加物时,一般情况 下爆热降低,爆热降低与惰性附加物的 加入量成线性关系。 • 图2.2 加入石墨和氟橡胶对爆热的影响。
所以梯恩梯的爆热为:
QV=924.8+2.4195×7.5=942.94(kJ .mol-1)
QV = 942.946×1000 / 227 = 4153.95(kJ .kg-1)
[例2]计算阿马托(硝酸铵与梯恩梯)80/20的 爆热。
根据阿马托炸药中硝酸铵与梯恩梯的质量比为80/20, 可以算得其组成为: 11.35 NH4NO3十C7H5O6N3
[例1]已知梯恩梯的生成热: Qf=73.22 kJ .mol-1 爆炸反应方程式是:
C7H5O6N3→2.5H2O+3.5CO +3.5C+1.5N2
求它的爆热QV。
按照梯恩梯爆热的盖斯定律
•
┌ C7 H5 O6 N3 ┐
7C +2.5H2+3O2 + 1.5N2→2.5H2O+3.5CO +3.5C+1.5N2 由表2—8查得生成热分别为: Qf,H2O=241.75 kJ .mol-1;
QV=QP+2.4777Δ n (2—13)
• 凝聚炸药爆炸时,由于最初体 积与爆炸产物体积相比是很小 的,故可忽略不计,因此,式中 (n2-n1)可用n2代替。
归纳上述过程, 计算爆热大致可以分成三步:
第一步 —— 写出炸药的爆炸反应方程式;
第二式——按公式(2—9)查表计算QP;
第三步——按公式(2一11)换算QV
=4183.6(kJ .kg-1)
(2)混合炸药爆热的经验计算
(2)混合炸药爆热的经验计算:
认为每一组分对爆热的贡献与它在混合炸药 中的质量分数成比例:
QV=Σ mi QVi
(2—18)
式中mi——混合炸药中第i组分的质量分数;
QVi—第i组分的爆热。
[例3] 计算黑索今/梯恩梯60/40炸 药的爆热。
炸药的爆热是一个总的概念
• 按照阿宾的见解爆热还应分为爆轰热、爆破热和最大爆热三 类。 • 爆轰热是指爆轰波中C-J面上所放出的能量,它完全传递给爆 轰波以维持爆轰波的稳定传播。所以这种能量的大小与炸药 的爆速密切相关;
• 爆破热则是在爆轰波中一次化学反应的热效应,与气体爆炸 产物绝热膨胀时所产生的二次平衡反应热效应的总和。它与 炸药的作功能力有着密初的关系;
(3)附加物的影响
• 在炸药中加入惰性液体可以起到与增加炸 药密度同样的作用,使爆热增加。
表2.7在炸药中加水后的影响
• 干炸药指不含水的纯炸药,
• 混合物指炸药和水按表中比例配成的混合炸药。
• 在炸药中加入一定量水后,其爆热比不加水时低, 但以其中纯炸药含量计算,爆热有不同程度的增长。 • 含水量对负氧多的炸药影响更显著,这说明水这种 惰性附加物起着某种“内壳”的作用,使装药不是 处于散装状态,而是充填了药粒的空隙,增加了密 度,类似于趋向单晶密度时的爆轰。这种作用对负 氧平衡炸药是很重要的。
根据盖斯定律。这两条途径热效应的代数和是相等的,即:
Q1 ,2 + Q2 ,3 = Q1 ,3
(2—8)
炸药的爆热为:
• Q2 ,3 = Q1 ,3 - Q1 ,2 (2-9)
• 式中 Q1,3——爆炸产物生成热的总和; Q1,2——炸药的生成热; Q2,3——炸药的爆热。
也就是说炸药的爆热等于爆炸 产物的生成热减去炸药本身的 生成热。
• 实验测定的几种常用炸药的爆热数据列 于表2.3。这是美国的实验数据,相对 误差为土O.3%。 • 阿宾等用容积为4.75L的爆热量热弹装 置测量的几种炸药的爆热数据列于表 2.4。该装置用炸药试样50g,装药有壳 重500g的铝质外壳,采用电雷管引爆。
• 表2.3和表2.4中炸药的爆热都是在 特定条件下测得的结果。由于实验 条件和测试方法不同,结果也有差 异,这说明爆热值受测试条件影响。
• 最大爆热则可以作为该炸药爆炸变化所放出能量的最大范围, 即可用于估计某种炸药放出能量的极限数值。当然,由于实 际情况的限制,最大爆热是不可能达到的。
三者的数量关系为:
爆轰热<爆破热<最大爆热
爆轰热是维持爆轰波以维持爆 轰波的稳定传播的重要因素, 但实验测定十分困难,目前尚 无可靠的测定方法。
其爆炸反应式为:
11.35 NH4NO3十C7H5O6N3→25.2H2O+7CO2 +0.425O2+12梯 和 硝 酸 铵 的 生 成 热 分 为 73.22kJ.mol-1和365.51 kJ.mol-1。
按盖斯三角形: Q 2,3= Q 1,3 - Q 1,2
(1)改善炸药的氧平衡
• 这是使炸药中的氧化剂恰好将可燃剂完全氧化,亦 即尽量使炸药的分子组成或混合炸药组分的配比设 计达到或接近零氧平衡。 • 对于 CaHbOcNd 类炸药,就是希望使氧化剂能完全氧化 碳和氢为CO2和H2O,而释放出最高的能量。
(2) 提高含氢量有利于提高爆 热
• 在同属于零氧平衡的炸药所放出的能量 也不相同,一般含氢量高的炸药能量较 大,这是由于氢完全氧化为水所放出的 热量较高的缘故。.
2.3.5 提高爆热的途径
• 提高炸药的爆热对于提高炸药的做功能力 具有很重要的意义。
提高炸药的爆热途径
① 改善炸药的氧平衡 a. 零氧平衡的好 b. 含氢量高的炸药能量大 c. 无效量(C—O,C=0,O-H)少,炸药的 能量大(分子结构) ② 加入高能元素 如硼(B) ③ 加入生成高热量氧化物的金属粉末,如Al 、Mg粉
2.3.4炸药爆热的计算
(1)爆热的理论计算
盖斯定律:
• 反应的热效应与反应进行的途径无关,只 与系统的最初状态和最终状态有关。
• 如果同一物质经不同途径得到同一最终产 物时,则在这些途径中的热效应总和是相 等的。
2
盖斯三角形:
1
3
• 状态1 、2 、3分别代表标准状态下元素的稳定单质、炸药和 爆炸产物。 • 可以设想从状态1到3有两条途径, • 一是由元素得到炸药,同时有热效应Q1,2,然后炸药爆炸生 成爆炸产物,并放出爆热Q2,3; • 另一条是由元素直接生成爆炸产物,伴随生成热量 Q1 , 3( 爆 炸产物的生成热)。 •
• 式中Δ n——反应前后气体物质的量的变化; • R——摩尔气体常数,取8.314J(mol·K)-1。
• 对于288K(15℃)时的热效应,则
QV=QP+2.3945Δ n (2—12)
• 对于291K(18℃)时的热效应,则
QV=QP+ 2.4195 Δ n
• 对于298K(25℃)时的热效应,则
Qf,CO=112.47 kJ .mol-1;
Qf,N2=0; Qf,C=0 Q2,3=241.75×2.5+112.47×3.5-73.22 =924.8 (kJ .mol-1)
由于采用的生成效数据均为 291K 时的定 压生成热,而爆热为定容热效应,因此还要 按(2—11)进行校正。 其中: Δ n =n=3.5十2.5十1.5=7.5
• 知道炸药爆炸反应方程式、炸药的生成热 以及爆炸产物的生成热数据,就可以计算 出炸药爆热。
炸药和爆炸产物的生成热数据 可以查阅有关手册,
表2—8 部分物质的生成热(定压,291K时) (pp23~24) • 有些炸药的生成热是未知的,这可通过燃烧热 的实验或有关的计算方法求得,手册上给出的 生成热数据一般都是定压条件下的,将查得的 炸药及爆炸产物的定压生成热代入 (2. 9)式, 计算出的是炸药的定压生成热。
• 按单质炸药爆热计算得: 黑索今的爆热QV=5627.7 kJ .kg-1 梯恩梯的爆热QV=4080.0 kJ .kg-1
• 按(2一18)式可得黑索今/梯恩梯60/40的爆 热为:
• QV=5627.7×60%十4080.0×40%=5008.7(kJ .kg-1)
• 为了较精确地计算,也可以先 算出1kg混合炸药的的CaHbOcNd 化学式,然后按理论计算混合 炸药的爆热
外壳厚度对负氧平衡炸药爆热 产生影响的原因
• 可归结为爆炸瞬间产生的压力对产物中前述两个平衡反 应进行方向的影响。
• 外壳较薄和无外壳时,爆轰产物的膨胀不受限制,因而 压力下降较快。前述反应的平衡有向左进行的趋势,从 而吸热导致爆热减少。
• 另外,随着爆炸气体产物的迅速膨胀,有一部分末反应 的炸药也随之抛散而造成能量的散失。外壳增厚时外壳 阻碍了气体产物的膨胀,使压力降低延缓,这样前述反 应的平衡向右移动,还增加了装药内部的二次反应时间, 并限制了外层未反应炸药的飞散,从而使爆热增加。
• 而对接近零氧和正氧平衡的炸药,装药密 度的影响甚微,如黑索今、太安、硝化甘 油等。
接近零氧和正氧平衡炸药的爆 炸产物和解离速度较小,而且 爆炸瞬间的二次反应:
• • 2CO=CO2十C十172.47kJ CO十H2=H2 O 十C十24.63kJ
• 也减少或几乎不存在,因而对爆热影响很小。 • 负氧平衡的炸药随着密度的增加,爆轰压力增 高,上述两个二次反应平衡的向着气态产物减 小的方向移动,因而使爆热增加。
•目前爆热弹有多种形式和结构,如球 形、圆拄形等,弹的最小容积为0.1升, 最大可达数百升,实验的药量最小只有 几克,最大可达数百克,而且可以测量 带有原外壳的炸药的爆热,测试精度可 达土0.3%。不论爆热弹的形式和尺寸 如何变化,其测量原理和一般氧弹式量 热计是一致的。 •我国使用的爆热弹由优质合金钢制成, 弹重137.5kg,容积为5.8L,弹高270mm 可爆炸100g炸药。
• 最大爆热具有理论上的意义, • 而爆破热不但可以用实验测定,而且可通 过实验研究影响它的外部因素,从而在爆 破实践中逐步改善和提高炸药爆炸能量的 利用率。
爆热的实验测定
2.3.2炸药的爆热实验测定
• 在爆热弹中进行的。 • 炸药爆炸→放热→加热水→水升温→放热量 • *在同一爆热量中测量的爆热才有可比性。