第02章 工业炸药常识
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硝酸铵剧烈反应，放出大量热，即刻爆炸。
NH4 NO3 N2 2H2O 1/2O2 126.4kJ
•可见，只有大量放热的反应才可能具有爆炸性。
反应的高速性
•反应高速度是爆炸区别于一般化学反应的重要 标志。化学反应仅放热并不一定爆炸。 •如：1kg煤完全燃烧：放热8912kJ，燃烧速度太
25
(三) 爆炸能起爆
• • •
是炸药特有的一种反应形式； 与外界压力、温度等条件无关； 特定条件下，每一种炸药爆轰速度是一定的。
爆轰与爆炸区别：
两者无本质区别，只是传播速度不同：
爆轰传播速度是稳定的；
爆炸传播速度是变化的。
第二节 炸药的起爆和感度
一. 炸药的起爆
炸药具有爆炸的可能性，但在常态下它不 会自行发生爆炸。要使炸药发生爆炸，必须 给炸药施加一定的外能作用。炸药在外能作 用下发生爆炸的过程，称为炸药的起爆。使 炸药起爆所需的外能，则称为起爆能。 多种形式的外能都可以激起炸药爆炸，但从工 程爆破技术、作业安全和有效使用炸药的角 度看，热能、爆炸能和机械能较有实际意义。 23
反应过程释放大量的热
反应过程的高速度
反应过程中生成大量气体产物
放出大量热量
• 是炸药爆炸首要条件，是爆炸作功的能源。 没有足够热能，爆炸过程得不到能量，不会 产生爆炸。
•以硝酸铵不同化学反应为例说明：
常温下分解：吸热反应，不能发生爆炸
NH 4NO 3 NH 3 HNO 3 170.7kJ
第一节 爆炸现象与炸药爆炸三要素
一. 爆炸现象
爆炸：在较短的时间和较小的空间内发生的一种 能量向另一种（或多种）能量的转换过程，并伴随有 声、光、电等现象。 根据爆炸产生的原因及特征，爆炸现象可分为三类
(一) 物理爆炸
爆炸前后仅发生压力等发生变化象，物质的性质 及化学成份没有改变，如轮胎、锅炉爆炸、高速碰撞、 地震等均为物理爆炸。 1
(一) 热能起爆
当炸药受到热或火焰的作用时，其局部温 度将达到爆发点而引起爆炸。利用热能起 爆炸药是爆破技术中最常见的方式。例如， 火雷管起爆法就是利用导火索的火焰来引 爆火雷管；电雷管起爆法则是利用电桥丝 通电灼热引燃引火药而引爆雷管，进而起 爆工业炸药。
24
(二) 机械能起爆
炸药在撞击或摩擦等机械力作用下，炸药 颗粒间产生强烈的相对运动，机械能瞬间 转化为热能，从而引起爆炸。 利用机械能起爆炸药既不方便也不安全， 工程爆破中一般不采用。运输或使用炸药 时必须注意机械作用可能起爆炸药这个问 题，以防爆炸事故发生。
燃烧与分解区别：
燃烧只是在炸药局部区域内进行，并在炸 药内一层层地传播。
爆炸：与燃烧形式类似，炸药爆炸反应也只在反 应区进行，并按一定速度在炸药内一层层传播。
爆速：反应区传播速度称为爆速。
炸药爆炸过程中，若爆速保持定值，称为稳定爆炸
，否则称为不稳定爆炸。
燃烧和爆炸区别：两种性质不同的化学变化过程。
加热至200℃：放热反应。如放出热量散失，只能引起炸药
的燃烧；如不散失热量，反应速度加快、放出更多热量，引起 爆炸；
NH4 NO3 1 /2N2 + NO + 2 H 2 O + 36.1kJ
NH4 NO3 N2O 2 H2O 52.4kJ
起爆药柱引爆：如果用起爆药柱（primer cartridge）引爆，
第一节 爆炸现象与炸药爆炸三要素
(二) 化学爆炸 物态变化时发生极迅速的放热化学反应， 生成高温高压反应物，由此而引起的爆炸称 为化学爆炸。其特点是爆炸前后物质的性质 及化学成份发生改变，如炸药、鞭炮等的爆 炸 (三) 核爆炸:核裂变或聚变引起的爆炸，原 子结构变化
2
炸药爆炸三要素
爆炸基本条件
燃烧通过热传导、热辐射及燃烧气体产物来传递能量 和激起化学反应的，受环境条件的影响较大； 爆炸借助于冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用传递能 量和激起化学反应的，不受环境条件的影响。
爆炸反应比燃烧更为激烈，放出的热量和 形成的温度更高；
燃烧速度亚音速，爆炸速度超音速。
爆轰：
炸药以最大、稳定的速度进行传爆过程；
缓慢分解 燃烧 爆炸 爆轰
缓慢分解（slow decomposition）：
形式：一种缓慢的化学变化。
特点：化学变化在整个炸药中展开，反应速度随
环境温度升高呈指数增加；
散热条件不好时，炸药温度升高，促成炸药催化
反应，而导致炸药燃烧或爆炸。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
燃烧(combustion)：伴随发光、发热的一种剧烈氧 化反应。
• 因此，生成的气体产物是炸药作功不可缺少条件。
• 没有气体产物形成，就不会爆炸。
例如铝热剂反应：
3Al ＋Fe2O3 ——Al2O3 ＋2Fe ＋ 841KJ
•反应速度快，放热量大（产物温度达3000℃），但 无气体生成，不发生爆炸；热传导到周围介质中。
炸药爆炸放出的热量不可能全部转化为机械功， 但生成气体数量越多，热量利用率越高。
综上述：放出热量+生成气体产物+反应高速
度是爆炸反应的三个充要条件。
炸药爆炸定义：炸药在有限空间和极短时间
内急剧进行化学反应的过程。 反应过程中放出大量的热，并生成大量 的气态产物。
三、炸药化学变化的形式
爆炸不是炸药唯一变化形式。 根据反应方式和引起反应的环境条件不同，炸药的 化学变化形式有4种：
•特点：与其它燃烧不同的是：炸药燃烧不需要外界 提供氧可以在无氧环境中正常燃烧。
炸药燃烧几个概念：
稳定燃烧不稳定燃烧：炸药燃烧速度保持定 值，称为稳定燃烧，否则称为不稳定燃烧。 不稳定燃烧原因：燃烧过程中热量传导散失 或累积所致。 不稳定燃烧可导致：燃烧熄灭、震荡或爆炸 。
燃烧速度：燃烧反应区传播速度。 爆燃：炸药快速燃烧（数百m/s）。
低，不能形成爆炸；
1kg TNT炸药爆炸，放热只有4226kJ，但反
应时间只需十几到几十毫秒 ，因而产生爆炸。
•由于极高的反应速度，爆炸瞬间产生能量来不及扩
散，产生很高的能量密度。
• •
爆炸产生的能量密度比燃烧要高数百至数千倍。 因此，爆炸具有巨大的作功能力或强烈的破坏效应。
生成气体产物
• 气体是爆炸所产生热量的载体，通过气体才能将 热能转化为机械功。
NH4 NO3 N2 2H2O 1/2O2 126.4kJ
•可见，只有大量放热的反应才可能具有爆炸性。
反应的高速性
•反应高速度是爆炸区别于一般化学反应的重要 标志。化学反应仅放热并不一定爆炸。 •如：1kg煤完全燃烧：放热8912kJ，燃烧速度太
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(三) 爆炸能起爆
• • •
是炸药特有的一种反应形式； 与外界压力、温度等条件无关； 特定条件下，每一种炸药爆轰速度是一定的。
爆轰与爆炸区别：
两者无本质区别，只是传播速度不同：
爆轰传播速度是稳定的；
爆炸传播速度是变化的。
第二节 炸药的起爆和感度
一. 炸药的起爆
炸药具有爆炸的可能性，但在常态下它不 会自行发生爆炸。要使炸药发生爆炸，必须 给炸药施加一定的外能作用。炸药在外能作 用下发生爆炸的过程，称为炸药的起爆。使 炸药起爆所需的外能，则称为起爆能。 多种形式的外能都可以激起炸药爆炸，但从工 程爆破技术、作业安全和有效使用炸药的角 度看，热能、爆炸能和机械能较有实际意义。 23
反应过程释放大量的热
反应过程的高速度
反应过程中生成大量气体产物
放出大量热量
• 是炸药爆炸首要条件，是爆炸作功的能源。 没有足够热能，爆炸过程得不到能量，不会 产生爆炸。
•以硝酸铵不同化学反应为例说明：
常温下分解：吸热反应，不能发生爆炸
NH 4NO 3 NH 3 HNO 3 170.7kJ
第一节 爆炸现象与炸药爆炸三要素
一. 爆炸现象
爆炸：在较短的时间和较小的空间内发生的一种 能量向另一种（或多种）能量的转换过程，并伴随有 声、光、电等现象。 根据爆炸产生的原因及特征，爆炸现象可分为三类
(一) 物理爆炸
爆炸前后仅发生压力等发生变化象，物质的性质 及化学成份没有改变，如轮胎、锅炉爆炸、高速碰撞、 地震等均为物理爆炸。 1
(一) 热能起爆
当炸药受到热或火焰的作用时，其局部温 度将达到爆发点而引起爆炸。利用热能起 爆炸药是爆破技术中最常见的方式。例如， 火雷管起爆法就是利用导火索的火焰来引 爆火雷管；电雷管起爆法则是利用电桥丝 通电灼热引燃引火药而引爆雷管，进而起 爆工业炸药。
24
(二) 机械能起爆
炸药在撞击或摩擦等机械力作用下，炸药 颗粒间产生强烈的相对运动，机械能瞬间 转化为热能，从而引起爆炸。 利用机械能起爆炸药既不方便也不安全， 工程爆破中一般不采用。运输或使用炸药 时必须注意机械作用可能起爆炸药这个问 题，以防爆炸事故发生。
燃烧与分解区别：
燃烧只是在炸药局部区域内进行，并在炸 药内一层层地传播。
爆炸：与燃烧形式类似，炸药爆炸反应也只在反 应区进行，并按一定速度在炸药内一层层传播。
爆速：反应区传播速度称为爆速。
炸药爆炸过程中，若爆速保持定值，称为稳定爆炸
，否则称为不稳定爆炸。
燃烧和爆炸区别：两种性质不同的化学变化过程。
加热至200℃：放热反应。如放出热量散失，只能引起炸药
的燃烧；如不散失热量，反应速度加快、放出更多热量，引起 爆炸；
NH4 NO3 1 /2N2 + NO + 2 H 2 O + 36.1kJ
NH4 NO3 N2O 2 H2O 52.4kJ
起爆药柱引爆：如果用起爆药柱（primer cartridge）引爆，
第一节 爆炸现象与炸药爆炸三要素
(二) 化学爆炸 物态变化时发生极迅速的放热化学反应， 生成高温高压反应物，由此而引起的爆炸称 为化学爆炸。其特点是爆炸前后物质的性质 及化学成份发生改变，如炸药、鞭炮等的爆 炸 (三) 核爆炸:核裂变或聚变引起的爆炸，原 子结构变化
2
炸药爆炸三要素
爆炸基本条件
燃烧通过热传导、热辐射及燃烧气体产物来传递能量 和激起化学反应的，受环境条件的影响较大； 爆炸借助于冲击波对炸药的强烈冲击压缩作用传递能 量和激起化学反应的，不受环境条件的影响。
爆炸反应比燃烧更为激烈，放出的热量和 形成的温度更高；
燃烧速度亚音速，爆炸速度超音速。
爆轰：
炸药以最大、稳定的速度进行传爆过程；
缓慢分解 燃烧 爆炸 爆轰
缓慢分解（slow decomposition）：
形式：一种缓慢的化学变化。
特点：化学变化在整个炸药中展开，反应速度随
环境温度升高呈指数增加；
散热条件不好时，炸药温度升高，促成炸药催化
反应，而导致炸药燃烧或爆炸。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
燃烧(combustion)：伴随发光、发热的一种剧烈氧 化反应。
• 因此，生成的气体产物是炸药作功不可缺少条件。
• 没有气体产物形成，就不会爆炸。
例如铝热剂反应：
3Al ＋Fe2O3 ——Al2O3 ＋2Fe ＋ 841KJ
•反应速度快，放热量大（产物温度达3000℃），但 无气体生成，不发生爆炸；热传导到周围介质中。
炸药爆炸放出的热量不可能全部转化为机械功， 但生成气体数量越多，热量利用率越高。
综上述：放出热量+生成气体产物+反应高速
度是爆炸反应的三个充要条件。
炸药爆炸定义：炸药在有限空间和极短时间
内急剧进行化学反应的过程。 反应过程中放出大量的热，并生成大量 的气态产物。
三、炸药化学变化的形式
爆炸不是炸药唯一变化形式。 根据反应方式和引起反应的环境条件不同，炸药的 化学变化形式有4种：
•特点：与其它燃烧不同的是：炸药燃烧不需要外界 提供氧可以在无氧环境中正常燃烧。
炸药燃烧几个概念：
稳定燃烧不稳定燃烧：炸药燃烧速度保持定 值，称为稳定燃烧，否则称为不稳定燃烧。 不稳定燃烧原因：燃烧过程中热量传导散失 或累积所致。 不稳定燃烧可导致：燃烧熄灭、震荡或爆炸 。
燃烧速度：燃烧反应区传播速度。 爆燃：炸药快速燃烧（数百m/s）。
低，不能形成爆炸；
1kg TNT炸药爆炸，放热只有4226kJ，但反
应时间只需十几到几十毫秒 ，因而产生爆炸。
•由于极高的反应速度，爆炸瞬间产生能量来不及扩
散，产生很高的能量密度。
• •
爆炸产生的能量密度比燃烧要高数百至数千倍。 因此，爆炸具有巨大的作功能力或强烈的破坏效应。
生成气体产物
• 气体是爆炸所产生热量的载体，通过气体才能将 热能转化为机械功。