主体炸药粒度及粒度级配与炸药冲击波感度和能量输出的实验与理论研究
主体炸药超细粒度级配对混合传爆药压药密度的影响研究
主体炸药超细粒度级配对混合传爆药压药密度的影响研究柴涛 张景林(华北工学院 山西太原030051D 摘要:采用喷射细化的方法 将~MX 细化~重结晶为1~Z pm ~Z 0~30pm 的粒径 研究了混合传爆药的压药密度随主体炸药~MX 不同粒度级配配比变化而呈现的规律 并从理论上分析了两者的关系,关键词:粒度级配;压药密度中图分类号:T 560.6;T 564.4文献标识码:A 文章编号:1007-781Z (Z 00Z D 04-0071-0ZEf f ect Of Particle GradatiOn Of HMX On the COmpressibility Of a Typical BOOster ExplOsiveCHAI TaO ZHANG Jing -lin(North china institute of Technology Taiyuan 030051 china DAbstract :Explosive ~MX of two different particle size of 1~Z pm and Z 0~30pm is preparated by spraying ultrafine method .The effect of the ratio of the two samples on the compressibility of typical booster explosive is sudied .The relation between the ratio and formability is analysised in theory .Key wOrds :particle gradation ;compressibility引言为了提高传爆药的安全性~可靠性 研究机械感度低~热感度低~能量输出高~冲击波感度适宜的传爆药已成为发展趋势,随着超细材料科学技术的迅速发展 小颗粒材料的许多不同于大颗粒材料的优异性能逐渐被揭示[1],当炸药经超细处理后 其性能会发生显著的改变 主要表现为:机械感度低 爆速高 爆轰波传播更快更稳定 能量释放更加迅速完全等,尤其是当超细颗粒与主颗粒级配后 炸药的装药密度和抗压强度都大大提高 从而提高了能量密度 改善了炸药的机械性能 国外已定型的炸药 其主体炸药几乎都采用粒度级配的方式[Z ] 因此研究粒度级配与压药密度的关系很重要,对于非均质炸药的起爆 目前公认的是热点理论 其主要的影响因素是炸药颗粒间的孔穴尺寸~孔隙率的大小和炸药的比表面积 它们主要取决于粒度大小和装药密度,在一定范围内 炸药的输出能量~爆压~药柱的抗压强度随着装药密度的增加而增加 而适当的粒度级配是提高装药密度的非常有效的途径 因此为了适应传爆药的发展 研究主体炸药的粒度级配对装药密度的影响有非常重要的意义,表1~MX 不同级配配比(质量比D 序号1i Z i 3i 4i 5i 6i 7i 8i 1~Z pm !Z 0~30pm3!1Z !11!11!Z 1!31!51!17全粗1实验为了研究不同粒度级配配比对传爆药装药密度的影响 以~MX "TAT #"粘结剂(86.5"10"3.5D 为配方 采用喷射细化方法 将~MX 细化~重结晶为1~Z pm ~Z 0~30pm 两种粒度 以不同的配比进行级配 TAT #的粒径为3~4pm 实验安排见表1 从而研究压药密度随其级配配比改变而变化的规律,实验步骤:根据上述配方 ~MX 按表1进行级配 采用溶液水-悬浮法制备造型粉备用;称造型粉306~31Z mg 用相同的模具在相同的压力下压药 各个样品压5发;采用千分尺测量药柱的高度 计算各样品的平均压药密度,Z 实验结果及分析1D 粒度级配配比与压药密度的关系,实验结果见表Z ,很明显看出 一定粒度级配下 装药密度17第4期Z 00Z 年火炸药学报 收稿日期:Z 00Z $01$06表2HMX 不同级配配比对HMX /TATB /粘结剂(86.5/10/3.5D 压药密度的影响序号1i 2i 3i 4i 5i 6i 7i 8i 细=粗 3.46=1235=1 1.23=11= 1.141= 2.051= 2.951= 5.521=8.65平均密度/g -cm -3 1.738 1.740 1.742 1.744 1.758 1.778 1.764 1.742随着HMX 级配配比的不同呈现出有规律的变化 而且存在最大值G 从HMX 细与粗之比为3=1开始 随着粗颗粒含量的增加 压药密度提高 当质量比为1=5时 密度达到最大 以后 随着粗颗粒含量的增大 密度又出现下降的趋势G2D 结果分析G 以上规律充分体现了粒度级配的作用G 压药时 当主体炸药中超细颗粒(填充粒度D 含量占主要地位 颗粒间的静电作用得到充分体现 因为超细颗粒含量越高电容越大 积累的静电也越多 而静电作用与粒子间距离的二次方成反比 当炸药被压紧时会突出表现出来以抵抗外力作用 不易使轴向尺寸减小 从而压药密度较小 随着粗颗粒(主粒度D 含量增大 垂直于压力方向上的接触点减少 这时晶粒受到局部应力越大 晶粒越容易破碎 碎片必然散向周围没有作用力的空间 从而减小药柱的轴向尺寸 这种破碎晶粒的趋空性使压药密度提高;同时破碎的晶粒形状不规则 当受到挤压时相互之间更易挤紧 这种晶粒破碎的锲入性提高了药粒间的密实程度 从而压药密度提高G 随着粗粒度含量的继续增大 垂直于压力方向上的接触点相对增加 在相同外力作用下 晶粒受到局部应力相对减小 晶粒破碎效应的程度相应降低 因这时填充颗粒含量少 使药粒间的空隙较大 因此药柱轴向尺寸较大 密度变小G从以上的分析可知 只有当粗(主D 粒度与细(填充D 粒度级配比例适当时 主粒度的破碎效应和填充粒度的充填效应才能得到充分发挥G3D 最佳级配质量比G 从前面的分析知道 对已确定的两种粒径 均有一最佳级配质量配比 使得装药密度达到最大;同时由于超细颗粒的填充效应 在级配质量比确定的情况下 一定的主粒度存在一定范围的填充粒度与之相匹配 使装药密度较大G 因此 在实际应用中 当选择两种粒度级配时 必须保证超细颗粒的最大粒径小于大颗粒间的平均空隙直径 并保证二者一定的质量比 这样当压药时才能有效降低超细颗粒的静电作用 充分利用大颗粒的破碎效应和锲入性 从而最大限度提高压药密度G 国外采用RDX 级配已定型的配方中 大小颗粒尺寸比为7~10G图1一定粒度级配下质量比对压药密度的影响由于配方中TATB 的粒度为3~4pm 与HMX 级配粒度中的1~2pm 的粒径非常接近 都属细颗粒 如果把它们作为填充粒度 20~30pm 的HMX 为主粒度 换算其细=粗的比例见表2 作图1G 从图中可以看出 主粒度比例在74%~82%的范围内 即细=粗为1= 2.95(接近1=3D 压药密度最大G 因此 在进行粒度级配时 无论是单种炸药或多种炸药 只要保证小颗粒的最大粒径小于大颗粒间的平均空隙直径 当填充粒度与主粒度质量比接近1=3时 装药密度最大 这是普遍规律G3结论1D 不同粒度的主体炸药进行级配 压药时超细颗粒的静电作用和主粒度的破碎效应直接影响装药密度 当级配适当时 晶粒的破碎效应和锲入性起主要作用 压药密度可大大提高G2D 不同粒度的主体炸药进行级配 不论是单种炸药或混合炸药 在保证小颗粒的最大粒径小于大颗粒间的平均空隙直径情况下 当填充粒度与主粒度质量比接近1=3时 装药密度最大G 参考文献,[1]张小宁 徐更光 等.超细HMX 和RDX 撞击感度的研究[J ].火炸药学报 1999 22(1D ,33-36.[2]孙国祥.高分子混合炸药[M ].北京,国防工业出版社 1985.27火炸药学报2002年。
粒度对炸药感度影响的研究进展
粒 度对炸药性能的影 响
３ ． １ 炸药粒度对撞击感度 的影响 目前关于炸药 的起爆 比较公认 的是热点学说 ， 即炸药在机械作用下 ， 机械能首先转变为热能 ， 产生 的热量来不及均匀的分布到整个试样上 ， 而是集 中 在试样 中个别的小点上形成“ 热点” ， 再 以热点为中
心 向 四周 扩散 ， 以爆 燃形 式进 行 ， 在 由燃 烧转 变 为低 速爆炸 ， 直到稳定爆轰 。其 中能在炸药 中个别小点 上形 成 “ 热点 ” 的 主要影 响 因素是 炸药颗 粒之 间空 穴
各种武器 弹药 的常用 炸药在意外碰撞和 冲击 作用 下， 发生 多次 事故 ， 引起 世 界 各 国 的广 泛 重 视 ， 因此 人们开始对炸药的感度进行 了实验研究 。大量研究 表明， 炸 药 的粒度 对 其撞 击 感 度 、 冲击 波 感 度 、 热 感 度、 火焰 感度 、 静 电火花 感度 等有 着直 接 的关 系 。
的尺寸和孔隙率。当炸药密度一定时 ， 空穴尺寸的 大小决定于炸药颗粒的大小 ， 炸药颗粒越大 ， 形成的 空穴尺寸也越大， 绝热压缩时形成的热点尺寸也越 大， 故容易起爆 、 感度高 。由“ 热点” 转化为爆轰成长 阶段 的化学反 应是 颗 粒 燃 烧 过 程 ， 其 主要 影 响 因素 是 炸药 的 比表 面 积 ， 颗 粒越 小 ， 比表 面积 越 大 ， 接 受 的能量越 大 ， 形 成 活化 中心 的数 目越 多 ， 因而 容易 引 起爆炸反应。由此可见 ， 无论是热点点火还是爆轰 成长均与炸药的粒度密切相关 。 张小 宁ｌ ３ 等 人研究发现 ， 超细 化 的 Ｒ Ｄ Ｘ 与 军 标Ｒ Ｄ Ｘ的撞击感度相 比， 爆 炸百分数 由原来 ８ ０ ９ ／ ６ 降至 ５ ２ ， 说 明其撞击感度随着粒度的减小有所降 低 。王 宝 民 ］ 等 人用 气体 反溶剂 （ ＧＡＳ ） 法 细化后 的 Ｈ ＭＸ １ ０ ０ 不 发火 的撞击 特性落 高较纯 ＨＭＸ的 ５ Ｏ ９ ／ ６ 发火 的提 高 了三倍 多， 且 超细 Ｈ Ｍｘ 与军标 ＨＭＸ的撞击感度相比， 爆炸百分数由原来的 １ ０ ０ ９ ／ ６ 降至 ５ ６ 。对不 同粒 度 Ｒ Ｄ Ｘ炸 药 的撞 击 感度 研究 认为： 炸药晶体的颗粒越大其在撞击作用下形成的 热点 的半 径也越 大 ， 其 单 晶体 中形 成 的热 点 数 也越 多， 所以Ｒ ＤＸ的撞 击感 度 随其 Ｒ Ｄ Ｘ 晶体 尺 寸 的增 加而增 大 。陈天 石 ＿ ７ ］ 等人研 究 了 ＨＭＸ 的撞 击 感度 随着粒度的减小而降低。南海 ］ 等人通过对不 同粒 度Ｄ ＡＤ Ｅ撞 击 感 度 研 究 得 出 ， 细颗 粒 Ｄ ＡＤ Ｅ不 但 没有保持原来的感度性能， 相反 出现高撞击感度， 他 认为随着粒度减小 ， 颗粒数增加 ， 比表面增 大， 颗粒 间相对流动速度增大 ， 从而粘滞系数增大 ， 粘滞流动 所产生 的热量就越大， 温度上升越快越高 ， 且小颗粒 不如大颗粒那样外形规正， 也是容易引起爆炸的原 因之一。德国的 Ｆ ． Ｓ ｃ ｈ ｅ ｄ ｌ ｂ ａ ｕ ｅ ｒ Ｅ ∞ ］ 研究发现 ＨＭＸ 随着粒度的增大而增大 ， 他认为， 不同的粒度其 内部 的缺陷也不同， 故不 同粒度的炸药表现 出了不同的 撞击感度。徐永江 ３ 等人研究了不同粒径的 ￡ 一 六硝 基六氮杂异五兹烷 的撞击感度 ， 发现粒径在 中间水 平 的撞击感度最大。刘连生Ｅ ｓ ］ 等人通过对改性硝酸
炸药的起爆感度及有关性能
炸药的起爆、感度及有关性能一、炸药的起爆炸药具有爆炸的性能。
在常态下，它能处于相对的稳定状态，也就是说，它不会自行发生爆炸。
要使炸药发生爆炸，必须使炸药失去其相对的稳定状态，即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。
使炸药起爆所必须的外能，则称为起爆能。
多种形式的外能都可以激起炸药起爆，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。
1．热能当炸药受到热或火焰的作用时，其局部温度将达到突发点而引起爆炸。
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头而引燃雷管，进而起爆炸药。
2．机械能炸药在撞击或摩擦的作用下，炸药颗粒间产生激烈的相对运动，机械能瞬间转化为热能，从而引起炸药爆炸。
但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纳。
在运输和使用炸药时，必须注意机械作用可能引爆炸药的问题，以防爆炸事故发生。
3．爆炸能工程爆破中常用一种炸药爆炸产生的强大能量来引爆另一种炸药。
例如在实际爆破作业中最常见的是利用雷管或导爆索的爆炸来引爆炸药；其次是利用起爆药包的爆炸，引爆一些钝感炸药。
除了上述的热能、机械能和爆炸能外，光能、超声振动、粒子轰击、高频电磁波等也都可激起炸药爆炸，因此这些在爆破作业中都应引起注意和重视。
二、炸药的感度炸药在外界作用影响下发生爆炸的难易程度叫炸药的敏感度(简称为感度)。
即指炸药对外界起爆能的敏感程度。
感度的凹凸，通常以引起爆炸所必须的最小外界能量来表示。
所必须外界能量小则感度高，反之则感度低。
引起炸药爆炸的外界能量有：(1)机械能：冲击、摩擦、针刺、振动等产生的能量。
(2)热能：加热、火花、火焰或灼热物所放出的能量等。
(3)电能：电热、电火花产生的能量。
(4)光能：激光发出的能量。
(5)爆炸能：由爆炸产生的能量引爆炸药。
炸药的感度主要有以下几种。
1．冲击感度即对冲击能量的敏感程度。
HMX粒度级配对HMXF2641输出能量的影响
体炸药; 用喷射细化重结晶法得到 1~ 2 Mm( 细D 的 HMX 主体炸药O 级配按粗= 中和中= 细的原则进行 其级配比例分别为 1= 1 1= 2 1= 3 1= 4 1= 5 1= 6O
1. 2 HMX/ F2641的制备与压药 用水悬浮法将级配好的 HMX 炸药与 F2641粘结剂按 95= 5 的质量比进行混合造粒 得到 HMX/ F2641
混合炸药的爆压值9随着中粗颗粒与细化颗粒级配比例的变化 HMX 的粒度级配对 HMX/ F2641能量输出
的影响较明显 且随着主体炸药中细颗粒所占比例的增大 混合炸药的能量输出增大9随着粗颗粒与中粗
颗粒级配比例的变化 HMX 粒度级配对混合炸药 HMX/ F2641能量输出的影响不明显O
2 理论模拟
速率的 3 个主要因素, 提高冲击波压力~ 减小炸药的颗粒尺寸以及减小孔隙率均有利于燃烧向爆轰过渡O
显然, 该模型模拟结果与试验结果一致O
3 理论分析
( 1) 非均质炸药的起爆理论分析表明, 炸药颗粒越细, 其比表面积越大, 对爆轰成长阶段的化学反应 速率的影响越大O 当两种颗粒级配后, 随着主体炸药中细颗粒所占比例的增大, 炸药的比表面积迅速增大, 一方面使得炸药的体积反应速率增大, 爆轰传播的速度加快, 炸药的能量输出有升高趋势; 另一方面爆轰 反应进行得愈快, 其化学反应区愈窄, 侧向膨胀引起的能量损失相对愈小, 导致炸药的能量输出也有升高 趋势O 所以颗粒级配可以改变混合炸药的能量输出, 且随着较细颗粒所占比例的增大, 炸药的能量输出有 明显升高趋势O
6炸药的起爆与感度
殉爆定义:A炸药引起一定距离被惰性介质隔离的B炸药爆炸。
殉爆距离：引起殉爆的两药卷间的最大距离 炸药殉爆的三个途径： 爆炸产物直接作用 冲击波作用 固体颗粒冲击装药
b. 空气间隙试验（悬挂）
c. 隔板试验（有意识地加入隔板） P180 表示方法:
距离，厚度的判断
GB12437－2000工业粉状铵梯炸药标准规 定，2号岩石铵梯炸药在有效期内殉爆距离 ≥3cm，此时做殉爆试验便按如上方法将S 设置为3cm，直接观察3cm是否殉爆即可。 乳化炸药殉爆距离测定
2——失热线（散热线）：
3——失热线（散热线）：
q2 k (T T0 )
0线炸药一定，确定的; 1、2、3线依环境温度T0确定。
1 线 —— 得热线与失热线相交，炸药将处于交点 温度进行稳定的缓慢反应，不会导致爆炸。 TA——为稳定平衡点 TC——为不能自动到达的点（不稳定点） 2线——相切， TB左右变化均发生爆炸，T0”为炸 药发生爆炸的最低环境温度 （爆发点） TB热爆炸 发生的临界条件。 3线——得>失，得热线始终大于失热线，将自动 加速反应导致爆炸。
激光引爆炸药的数据
炸药 ρ 1.64g/c m-3 1.72 Ε 窗户 炸药尺寸 20.6m m 20.6 τ 2.9u s 2.86 ν 7.228mm. s-1 7.379 钢凹深度 0.61m m 0.76
太安
1.0T
铝
ф3.8mm
太安 黑素 今 黑素 今 黑素 今 特屈 儿
2.0
玻璃
3.8
得热方程 : (Arrhenius公式）
q1 Ze
E / RT
Z——与炸药的质量和放热量有关 失热方程：（Newton冷却定律）
粒度及粒度分布对硝胺类炸药及其混合炸药安全性能的影响_宋小兰
火工品INITIATORS & PYROTECHNICS文章编号：1003-1480（2007）04-0017-05粒度及粒度分布对硝胺类炸药及其混合炸药安全性能的影响宋小兰1，郭效德1，张景林2，安崇伟1，李凤生1(1. 南京理工大学国家特种超细粉体工程技术研究中心，江苏 南京，210094；2. 中北大学化工与环境学院，山西 太原，030051)摘要：粒度及粒度分布对硝胺类及其混合炸药安全性能的影响具有重要的研究价值。
本文主要总结了国内外相关领域的研究现状，特别对一些新成果进行了详细的综述。
着重讨论了RDX、HMX及CL-20粒度和粒度分布对其撞击、摩擦、冲击波以及起爆安全性能的影响。
同时提出了当前研究中存在的问题以及今后的研究方向。
关键词：硝胺类炸药；粒度；粒度分布；安全性能中图分类号：TQ564.4+2 文献标识码：ADependence of Size and Size Distribution on Safety Performance of NitroamineExplosives and the Multi-component ExplosivesSONG Xiao-lan1, GUO Xiao-de1, ZHANG Jing-lin2, AN Chong-wei1, LI Feng-sheng1（1.National Special Superfine Powder Engineering Research Center, Nanjing，210094；2. North Universityof China, Taiyuan，030051）Abstract：It is provided with greatly practical significance to investigate the effects of size and size distribution on the safety performance of nitroamine explosives and their multi-component explosives. Productions in the aspect are summarized and some excellent fruits of their labors are recommended from home and abroad. The effects of size and size distribution on the impact, friction, shock, and explosion sensitivity of RDX, HMX and CL-20 are emphatically discussed. Finally, some problems and research directions are put forward.Key words：Nitroamine explosives; Size; Size distribution; Safety performance硝胺类炸药(如，RDX、HMX和CL-20)是目前应用十分广泛的含能材料，其具有能量密度大、耐热性好、爆轰稳定、爆速高等优良性能，但较高的机械感度、冲击波感度、起爆感度在较大的程度上限制了其应用。
单体炸药撞击感度的理论判别_从热力学判据到动力学判据
文章编号:1006-9941(2002)04-0178-04单体炸药撞击感度的理论判别从热力学判据到动力学判据肖继军1,李金山2(1.南京理工大学化工学院,江苏南京210094;2.中国工程物理研究院流体物理研究所,四川绵阳621900)摘要:评介了系列爆炸物撞击感度相对大小的量子化学理论判据;包括 最小键级原理(PS -BO ) 和 最易跃迁原理(PET ) 热力学判据;重点介绍 热解引发反应活化能 动力学判据。
比较了它们的优劣和适用性。
关键词:单体炸药;撞击感度;热解活化能;键级;前线轨道能级中图分类号:O643.2文献标识码:A收稿日期:2002-04-15;修回日期:2002-07-04作者简介:肖继军(1964-),男,博士,从事高分子物理和分子材料等学科的教研工作,已发表论文近20篇。
1 引 言在外界作用下炸药发生爆炸的难易程度即该炸药的感度,它是炸药的基本属性。
探求这一性质与结构之间的关系是人们十分关注的课题。
Delpuech 等人[1~3]首次根据量子化学半经验CNDO 和INDO 法计算结果,报道了硝基类炸药(R NO 2)冲击感度(Shock sensitiveness)与电子结构的关系。
他们提出以 C */l 值判别该类化合物冲击感度的相对大小。
其中 C *为激发态下硝基N 与键连C 上净电荷之差,l 是该键的键长。
Mullay [4~5]发现多硝基芳香族化合物和多硝基脂肪族化合物的撞击感度(impact sensitiv-i ty)与分子电负性之间的关联。
在各种感度中,以机械撞击感度最基本、实验数据最多,研究得也较充分。
肖鹤鸣研究小组根据撞击引起热解、起爆源于热解、热解引发起爆以及感度主要与热解引发步骤相关连等基本思想[6~11],在探讨系列结构相似(硝基类、硝胺类、硝酸酯类、叠氮类和四唑类)爆炸物撞击感度相对大小的理论判别中,一直抓住热解机理:特别是热解引发关键步骤的研究,先后发现并提出了 最小键级原理 (PSBO)、电子 最易跃进原理 (PET )和 热解引发反应活化能 判据。
炸药重结晶晶形及粒度控制研究的开题报告
炸药重结晶晶形及粒度控制研究的开题报告一、选题背景及意义炸药作为一种重要的爆炸性能材料，广泛应用于军事、民用工程等领域。
其性能直接关系到使用安全和效果。
炸药的重结晶晶形及粒度是影响其性能的重要因素。
因此，对炸药的重结晶晶形及粒度控制研究具有重要的理论和实践意义。
二、选题内容与研究方法（一）选题内容本课题旨在研究炸药的重结晶晶形及粒度控制，具体研究内容包括：1. 炸药的重结晶晶形及其对爆炸性能的影响；2. 不同工艺条件下炸药粒度的控制方法及其与爆炸性能的关系；3. 炸药重结晶晶形与粒度的综合控制方法。
（二）研究方法1. 通过分析炸药晶体生长机理，研究控制炸药重结晶晶形的方法。
2. 通过不同的加工工艺条件，包括溶液浓度、升温速率等，对炸药的粒度进行调控。
3. 通过对炸药重结晶晶形和粒度分析，结合爆炸性能测试，探讨控制炸药重结晶晶形及粒度综合方法。
三、论文结构本课题研究论文应包括以下部分：第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 国内外研究现状1.3 研究内容、目的和意义1.4 主要研究方法第二章炸药晶体的生长机理与结晶形变化控制2.1 炸药晶体的生长机理2.2 炸药结晶形变化的影响因素2.3 控制炸药晶体结晶形变化的方法第三章炸药粒度控制方法与爆炸性能分析3.1 炸药粒度的影响因素3.2 炸药粒度控制方法3.3 不同粒度的炸药爆炸性能分析第四章炸药重结晶晶形与粒度的综合控制方法4.1 炸药重结晶晶形与粒度的表征4.2 炸药重结晶晶形与粒度关系的探讨4.3 炸药重结晶晶形与粒度的综合控制方法第五章实验设计与结果分析5.1 实验设计5.2 结果分析第六章结论与展望6.1 研究结论6.2 研究不足和展望参考文献四、预期成果及创新点预期成果：1. 探究炸药重结晶晶形与粒度对爆炸性能的影响规律；2. 建立炸药重结晶晶形及粒度综合控制方法；3. 提高炸药制备工艺和爆炸性能。
创新点：1. 综合分析炸药重结晶晶形与粒度的影响因素及其关系；2. 建立炸药重结晶晶形及粒度综合控制方法，提高炸药制备工艺和爆炸性能；3. 结合实验结果，探讨不同工艺条件对炸药粒度和结晶晶形的影响，为炸药制备工艺提供科学依据。
4 炸药的起爆与感度
炸药的起爆与感度4炸药是一种含能物质，可以发生高速的化学反应，放出大量的热能，并伴有着产生高温、高压气体。
作为一种亚稳态物质，在一定的条件下储存、处理、运输时，发生化学反应的速度可以小到忽稍不计。
但在某些条件下，其化学反应的速度可以达到较高的水平，反应放出热量的自身加热作用能进一步增加反应速度，最后导致爆炸。
炸药虽是一种爆炸物质，但它必须具有一定的稳定性，要在一定的外界条件作用下才干发生爆炸变化。
激发炸药发生爆炸的过程称为起爆。
在外界条件作用下使炸药活化并发生爆炸反应所需的活化能称为起爆能或者初始冲能。
不同的炸药，所需的初始冲能是不同的。
如碘化氮(NI )只要用羽毛轻微触动就会爆炸；而梯恩梯炸药，当用步枪子弹贯通时，也不爆3炸。
炸药在外界作用 (激发)下发生爆炸的难易程度称为炸药的感度。
炸药的感度用引起炸药发生爆炸变化所必须的最小初始冲能表示。
所需的最小初始冲能愈大，则表示炸药的感度愈低；反之，最小初始冲能愈小，则感度愈高。
引起炸药发生爆炸变化的外界作用(能量)的类型不少，通常主要有以下几种：(1)热能：直接加热、火焰，火花等；(2) 机械能：撞击、磨擦、针刺、枪击等；(3)炸药的爆炸能：雷管或者炸药直接作用、冲击波作用等；(4) 电能：电热、电火花、静电等；(5)化学能：高热化学反应放出的热量；(6) 光能：激光等。
炸药对不同形式的起爆能具有不同的感度。
同一种炸药对各种不同作用的感度之间没有一个相当的换算关系。
实用中要求炸药有一个适当的感度，即感度不能太高，也不能太低。
感度太高使用不安全，而感度太低会造成起爆艰难。
炸药对于各种外界作用的感度是有选择性的，即一种炸药对某一种外界作用较敏感，而对其它一些作用则较迟钝。
如叠氮化铅对机械能作用比对热能作用更敏感，它的热感度比梯恩梯低，而机械感度比梯恩梯要高得多。
了解炸药的感度对于实际工作有着极其重要的意义。
对普通猛炸药来讲，在生产、储存、运输和使用过程中，不应发生意外的爆炸。
HMX粒度及其级配对塑料粘结炸药冲击波感度和爆炸输出能量的影响_刘玉存
第21卷第4期兵工学报HMX粒度及其级配对塑料粘结炸药冲击波感度和爆炸输出能量的影响刘玉存 王作山 柴涛 张景林(华北工学院环境与安全工程系,山西太原,030051)摘要 本研究采用SSGT小隔板试验测定了主体炸药HMX粒度和粒度级配对塑料粘结炸药冲击波感度和爆炸输出能量的影响,研究的HM X粒度范围为1～150 m,试验的混合炸药密度为90%和95.5%的理论密度。
初步揭示了主体炸药粒度及粒度级配对混合炸药的冲击波感度和爆炸输出能量的影响。
研究结果对传爆药及混合炸药中主体炸药粒度的选取具有重要的参考价值。
关键词 粒度;混合炸药;冲击波感度;输出能量中图分类号 T Q564.4+2 有关非均质炸药的起爆,目前在炸药界被普遍接受而且已被实验证明的机理是热点点火(ignition)和热点引起的化学反应成长为爆轰的二阶段理论[1,2],其中热点点火阶段的主要影响因素是炸药颗粒之间空穴的尺寸和孔隙率,爆轰成长阶段的化学反应是颗粒燃烧过程,其主要影响因素是炸药的比表面积。
可见无论是热点点火还是爆轰成长均与炸药的粒度密切相关。
因而粒度对炸药的冲击波感度和输出能量都会产生重要影响。
根据有关文献报道,炸药粒度对其冲击波感度的影响关系非常复杂,不仅受炸药种类的影响,而且与入射冲击波的特性和炸药的装药特性有密切关系。
另外炸药在高密度和低密度下的影响规律也不一致。
近年来,国外在冲击片雷管以及钝感弹药爆炸序列中采用超细HN S(HNS-Ⅳ,比表面积达10～25m2/g)和超细TA TB以提高起爆可靠度正是利用了炸药的这种特性。
此外经过一定的粒度级配使主体炸药的粒度分布具有多个峰值,从而兼顾炸药的冲击波起爆感度和输出能量是解决炸药起爆感度和输出能量矛盾的一个有效途径。
所以研究炸药粒度及粒度级配对冲击波起爆感度与输出能量的影响不仅对起爆技术的发展具有重要的理论意义,同时对传爆药、主装药及各类爆炸元件装药的配方设计也有重要的参考价值。
炸药冲击损伤及损伤炸药冲击起爆实验研究
第27卷 第6期2007年6月北京理工大学学报Transactions of Beijing Institute of TechnoIogyVoI.27 No.6Jun.2007文章编号：1001-0645（2007）06-0487-04炸药冲击损伤及损伤炸药冲击起爆实验研究姚惠生， 黄风雷， 张宝（北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室，北京 100081）摘 要：采用炸药爆炸冲击加载的方法，对PBX 炸药进行冲击损伤实验，测试炸药冲击前后的密度变化，并利用扫描电镜（SEM ）对炸药的剖面进行细观观察，同时对损伤炸药的冲击起爆过程进行了实验研究.通过比较不同损伤程度PBX 炸药的压力变化历史得到，炸药损伤越严重，波阵面成长越快，冲击感度越高.关键词：PBX 炸药；冲击损伤；冲击起爆中图分类号：TO 56 文献标识码：AExperimental Study on the Impact Damage and ShockInitiation of Damaged ExplosivesYAO Hui-sheng ， HUANG Feng-Iei ， ZHANG Bao-ping（State Key Laboratory of ExpIosion Science and TechnoIogy ，Beijing Institute of TechnoIogy ，Beijing 100081，China ）Abstract ：Impact damage to PBX expIosives was produced by expIosive detonation and its density measured.The meso-structure characterization of damaged expIosives was studied making use of scanning microscopy.It carried out the study of shock initiation at the same time.The resuIts showed that the wave bIast surface was raised and the sensitivity increased to damaged expIosives.Key words ：PBX expIosive ；impact damage ；shock initiation 收稿日期：20070119基金项目：国家部委预研项目（080415）炸药在生产、加工、储存、运输和使用过程中，不可避免地遇到冲击和振动.在一定条件下，冲击和振动会在炸药内部产生微裂纹、微孔洞、固体颗粒破碎及黏结剂脱粘等各种形式的微损伤.微损伤的存在可导致炸药力学性能劣化，从而导致炸药感度发生变化.研究炸药冲击损伤及损伤对炸药冲击起爆的影响，有助于认识冲击起爆的本质，为弹药的设计及安全评估提供依据.作者采用炸药爆炸冲击加载的方法，研究了PBX 炸药的冲击损伤，对加载试件进行软回收，测试炸药冲击前后的密度变化情况，并利用扫描电镜（SEM ）对炸药剖面的不同位置进行细观观察，然后对未损伤炸药及不同损伤程度的炸药进行冲击起爆实验研究.1 冲击损伤实验1.1 实验装置实验装置如图1所示.采用炸药爆炸冲击加载图1 冲击损伤加载装置示意图Fig.1 Schematic of shock damage test的方法，通过一定厚度的隔板使炸药受到冲击波作用，在炸药中产生损伤.其中：主发药为TNT ，几何尺寸为直径25 mm ，长15 mm ；隔板为直径55 mm ，长30 mm 的铝隔板；被发药为PBX ，直径为40 mm ，长1.84 mm （每发实验放入4片上述相同厚度的炸药）；套筒为无缝钢管，内径为40 mm ，外径为50 mm.1.2 实验结果在炸药薄片中放入压阻传感器记录压力变化，图2是实验测得的传感器位置 1.84，3.68，5.52 mm 处冲击压力曲线，其目的是根据不同位置的压力确定炸药损伤程度.图2 冲击加载曲线Fig.2 Load curve of shock test表1为不同冲击压力作用下炸药密度变化情况，从表中数据可知，冲击压力越大，密度下降越多.其原因为冲击后产生了微裂纹、微孔洞等微缺陷，使得试样密度降低.利用扫描电镜（SEM ）对PBX 药柱剖面进行显微观察.由于PBX 材料不是导电体，因此需要在PBX 表面上喷金形成一层导电膜［1］.表1 不同冲击压力作用下PBX 炸药的密度变化Tab.1 Density of different shock pressures损伤程度传感器位置/mm 冲击压力/GPa 冲击前密度/（g ·cm -3）冲击后密度/（g ·cm -3）密度变化率/ 损伤程度1 5.52 2.13 1.801 0 1.777 6 1.3损伤程度2 3.68 2.32 1.801 0 1.763 2 2.1损伤程度31.842.521.801 01.738 03.5扫描电镜分析表明，在冲击加载作用下，随着冲击压力增加，从图3中的显微照片观察到HMX 晶粒的破碎以及HMX 晶粒与黏结剂基体材料的脱粘都愈加严重.更明显地是，损伤情况越严重（见图4），炸药颗粒上会产生更多的蜂窝状微孔洞.表2列出了利用Imageverve2图像处理软件，对损伤炸药不同位置处的粒度分布和晶体内部孔隙率进行观测统计的结果.晶内孔隙率是一个分数，其定义为晶体内部孔隙体积除以样本的总体积.对于SEM 图片，孔隙体积难以直接测定，对此，进行了简化处理，用面积进行统计计算.本实验的孔隙图3 不同损伤程度试样颗粒度变化情况的扫描电镜照片Fig.3 SEM images of grain size to different damage degree sampies图4 不同损伤程度试样孔洞变化情况的扫描电镜照片884北 京 理 工 大 学 学 报 第27卷面积、样本面积和平均粒度统计是通过图像处理软件自动进行的.颗粒破碎率反映了损伤炸药相对于未损伤炸药颗粒大小的变化情况，可由细观统计的粒度结果进行计算.从表2中可以看出，冲击压力越大，损伤越严重；试样的平均粒度越小，炸药颗粒的破碎程度也越高，晶体内部孔隙率显著增加.表2 冲击损伤炸药不同位置处的粒度和晶内孔隙率Tab.2 Particle size and porosity of shockdamaged explosives损伤程度平均粒度/!m颗粒破碎率/%晶内孔隙率/%未损伤51.5200损伤程度120.4360.30.83损伤程度213.6173.6 6.70损伤程度310.4479.717.001.3 结果分析炸药颗粒在冲击载荷作用下主要发生了颗粒破碎和晶体内部孔洞增加两种突出现象，这些现象可以从炸药的细观结构上进行一些解释.PBX 是颗粒填充材料，其中炸药颗粒的含量很高，颗粒之间不可避免地发生接触.颗粒接触点处由于接触效应会引起应力集中，在试样内部积累一定的能量，当这部分能量大于一定数值时将引起试样内部微裂纹的传播，高幅值的冲击压力足以引起炸药颗粒产生塑性变形，在颗粒中产生微裂纹，进而引起大面积的颗粒破碎.图7 损伤炸药的冲击起爆过程微孔洞成核、生长与塌缩是导致材料破坏的基本原因，损伤炸药内部产生大量蜂窝状孔洞，材料中微细孔洞会强烈地影响到材料在各方面的响应特性.从冲击前后PBX 炸药的细观结构来看，其内部孔洞大大增加，微孔洞有晶体之间和晶体内部孔洞之分，其中，晶体内部孔洞对冲击起爆的贡献大于晶体间的孔洞［2-4］.根据炸药冲击起爆的热点机制，冲击波作用下被点火的热点数量是与炸药内部孔洞的体积大致相等的［5］.因而，损伤炸药会有更高的冲击感度.2 冲击起爆实验2.1 实验设计实验采用平面波加载方式，图5为实验装置示意图.加载药是柱直径为80 mm 的平面波发生器；隔板是直径为90 mm 的紫铜.用一维H 型锰铜压阻传感器测量不同拉氏位置处炸药的压力，传感器用0.1 mm 厚的聚四氟乙烯薄膜包封.采用多量计拉氏测量系统［6］，在被测试件中，每发实验在不同位置放置3至4个拉氏传感器.图5 实验装置示意图Fig.5 Schematic of shock initiation test2.2 实验结果典型的实验信号见图6.图7为3种冲击压力作用下不同损伤程度的高聚物黏结炸药，在相同强图6 典型实验信号Fig.6 ExperimentaI signaI984第6期 姚惠生等：炸药冲击损伤及损伤炸药冲击起爆实验研究度入射冲击波作用下，不同拉氏位置的压力变化历史（图7中!1=0，!2=1.84 mm，!3=3.68 mm，!4=5.52 mm.图中虚线均为未受冲击损伤的炸药在相同冲击波作用下的冲击起爆过程），可以发现，经过冲击损伤的炸药反应波阵面成长较快，冲击感度提高.受到冲击损伤的高聚物黏结炸药，内部结构发生了较大变化，从前面的扫描电镜测试结果可看出这一点.图8为同一位置不同损伤程度炸药和未损伤炸药的压力-时间曲线，可以发现，损伤炸药反应更快.这表明，损伤的存在使炸药颗粒反应活性提高，冲击过程中“热点”数量增加，能量释放加快，爆轰的建立过程也相应加快.图8 !=3.68 mm处不同损伤程度炸药的起爆过程Fig.8 Pressure-time histories at!=3.68 mm positionin PBX at different damage degree!"#$结果分析在较低冲击压力下，PBX炸药主要发生微裂纹的成长、扩展、汇聚、HMX晶粒的破碎以及HMX晶粒与黏结剂基体材料的脱粘.一般来讲，颗粒破碎、黏结剂与炸药颗粒的脱粘等作用会造成炸药材料结构强度、刚度的劣化和应力波能量的耗散，使炸药内部间断面增加.冲击波与间断面的相互作用，引起空隙中气体、周围炸药或惰性介质的汇聚、流动、射流、冲击波反射等现象，形成局部高温区域，进而导致炸药冲击波感度的提高.随着冲击波压力的增加，颗粒与基体材料发生脱粘，发生大面积的颗粒破碎，更为明显地是在炸药颗粒中产生大量蜂窝状的微孔洞.孔洞受冲击波作用后，会产生塑性流动、快速压缩等过程.当冲击波压力超过周围炸药的塑性屈服强度时，由于炸药材料的塑性流动会引起微孔洞塌缩，塌缩过程使炸药材料温度上升，形成热点.同时，颗粒破碎作用使其比表面积增大，这些因素都使得在较高冲击压力下，热点源显著增加，波阵面的反应会更迅速.#$结$论作者采用炸药爆炸冲击加载手段进行冲击损伤实验，具有方便易行，高效准确的特点，是进行炸药冲击损伤研究的有效手段之一.通过对炸药扫描电镜的观测，得出炸药在冲击载荷作用下主要发生颗粒破碎和晶体内部孔洞增加两种突出现象，并利用图像处理软件，对损伤炸药的晶内孔隙率和粒度分布进行了定量观测统计.结果表明，冲击压力越大，损伤越严重.比较损伤炸药冲击起爆实验结果可以得到，炸药损伤越严重，冲击波感度越高.参考文献：［1］曹阳.TATB基PBX复合材料的微观结构分析［J］.火炸药学报，2004，27（3）：58-61.Cao Yang.AnaIysis of microstructure of TATB based PBX［J］.JournaI of ExpIosives and PropeIIants，2004，27（3）：58-61.（in Chinese）［2］Borne L.Effects of expIosive crystaI internaI defects on projectiIe impact initiation［C］）Proceedings of12thSymposium（InternationaI）on Detonation.San Diego，CA：［s.n.］，2002：712-716.［3］ConIey P A.MicrostructuraI effects in shock initiation［C］）Proceedings of11th Symposium（InternationaI）onDetonation.Snowmass，CO：［s.n.］，1998：768-780.［4］Borne L.ExpIosive crystaI microstructure and shock-sen-sitivity of cast formuIations［C］）Proceedings of11thSymposium（InternationaI）on Detonation.Snowmass，CO：［s.n.］，1998：657-663.［5］Forbes J W.The effects of confinement and temperature on the shock sensitivity of soIid expIosives［C］）Proceed-ings of11th Symposium（InternationaI）on Detonation.Snowmass，CO：［s.n.］，1998：145-152.［6］黄风雷.固体推进剂冲击特性研究［D］.北京：北京理工大学机电工程学院，1992.Huang FengIei.The shock properties of soIid propeIIant［D］.Beijing：SchooI of Mechatronic Engineering，Bei-jing Institute of TechnoIogy，1992.（in Chinese）（责任编辑：刘雨）094北京理工大学学报第27卷。
孔内炸药径向起爆爆轰波传播方向的研究及应用的开题报告
孔内炸药径向起爆爆轰波传播方向的研究及应用的开题报告一、研究背景你知道吗？在我们的生活中，有时候会发生一些很神奇的事情。
比如我们可以通过一些特定的方式，让一个巨大的物体瞬间“消失”！这听起来是不是有点像科幻电影里的情节？其实这并不是什么魔法，而是我们科学家们研究的一种叫做“爆炸成形”的技术。
而这次的课题，就是要探讨这种技术中的一个关键问题——爆轰波的传播方向。
想象一下如果我们可以精确控制一个炸药的起爆方式，那么我们就有可能让爆轰波按照我们想要的方向传播。
这样我们就可以在需要的时候，让爆炸的能量朝着我们想要的方向释放，从而达到我们想要的效果。
这对于很多工程应用来说，都是非常有价值的。
而且这个研究不仅仅是一个理论上的问题，它还可以应用到实际生活中去。
比如在军事领域，我们可以通过控制爆炸的方向，来精确打击目标；在矿山开采中，我们也可以通过控制爆轰波的传播，来减少矿难的发生。
这些都是对我们生活有着实实在在帮助的技术。
所以这次的研究课题，不仅具有很高的学术价值，还有着广泛的应用前景。
我相信只要我们好好研究，就一定能够取得有意义的成果。
二、研究目的与意义1. 研究目的：本次开题报告的研究目的是深入探究孔内炸药径向起爆爆轰波的传播特性，为实际应用提供理论依据和技术支持。
具体而言我们将通过数值模拟和实验验证的方法，分析不同条件下爆轰波的传播路径、速度、能量分布等关键参数，从而揭示其传播规律。
2. 研究意义：通过本研究，我们期望能够阐明孔内炸药径向起爆爆轰波的传播机制，为爆炸成形技术的优化和应用提供科学支撑。
同时该研究还将为相关领域的研究提供新的思路和方法，推动爆炸成形技术的进一步发展。
此外研究成果还可应用于民用和军事领域，对于保障安全、提高工程效率等方面具有重要意义。
三、研究内容与方法1. 研究内容：本次研究将围绕孔内炸药径向起爆爆轰波的传播方向展开，具体内容包括。
并分析其在实际应用中的可行性和效果。
2. 研究方法：为了实现上述研究内容，我们将采用以下方法：(1) 数值模拟：利用现有的数值模拟软件，对孔内炸药爆轰波的传播过程进行模拟分析，以获取爆轰波传播特性的重要参数和规律；(2) 实验研究：通过搭建实验平台，模拟孔内炸药的起爆过程，并观测爆轰波的传播情况，从而验证理论研究成果的正确性和可行性；(3) 数据分析：对实验数据和数值模拟结果进行整理和分析，提取出爆轰波传播的关键参数，并得出结论。
用电磁粒子速度计实验研究一种TATB基钝感炸药的冲击响应
58火炸药学报Chinese Journal of Explosives &Propellants第39卷第6期2016年12月D O I：10. 14077/j.issn.1007-7812. 2016. 06. 010用电磁粒子速度计实验研究一种T A T B基纯感炸药的冲击响应李金河，傅华，赵继波，龚晏青，孙永强(中国工程物理研究院流体物理研究所冲击波物理与爆轰物理重点实验室，四川绵阳621900)摘要：针对一种新的T A T B基钝感炸药（T x)，应用组合式电磁粒子速度计（E M V)测试技术，测量了炸药直接加 载、增加有机玻璃隔板以及炸药驱动飞片3种加载状态下炸药内部的粒子速度历程和冲击波轨迹。
根据测试结 果，分析了不同加载压力下炸药的冲击响应过程。
结果表明，炸药直接加载时，加载压力最高，T x钝感炸药很快达 到爆轰状态，到爆轰距离约为1.5m m;在增加有机玻璃隔板、加载压力为14.2 G P a时，与直接加载时炸药粒子速度 一致，T x钝感炸药的到爆轰距离明显增加，约为5m m;在炸药驱动飞片、加载压力为9.5 G P a时，T x钝感炸药的粒 子速度逐渐降低，存在一定钝化现象，到爆轰距离达到20m m以上.关键词：爆炸力学；电磁粒子速度计;T A T B基钝感炸药；冲击响应；到爆轰距离中图分类号：T J55;〇38 文献标志码：A文章编号：1007-7812(2016)06-0058-05Experimental Study on the Shock Response of a TATB-based Insensitive Explosivewith Electromagnetic Particle Velocity GaugeLI Jin-he,FU Hua,ZHAO Ji-bo,GONG Yan-qing,SUN Yong-qiang(National Key Laboratory of Shock Wave and Detonation Physics, Institute of Fluid Physics,CAEP,Mianyang Sichuan 621900,China)Abstract ：Aiming at a new TATB based insensitive explosive(Tx) , the particle velocity history and shock wave trajectory in explosive under three kinds of loading states? including explosive loading directly, increase of organic glass partition and explosive driven flyer, were measured by a combined electromagnetic particle velocity(EM V) gauge testing technology. According to the test results, the impact response process of explosive under different loading pressure was analyzed. The results show that when the explosive is loaded directly, the loading pressure is the highest. Tx insensitive explosive soon reach the state of detonation, the distance to detonation is about 1. 5 mm. After adding organic glass partition,when the loading pressure is 14. 2GPa, the velocity of explosive particles is more consistent with the direct loading, the distance to detonation of Tx insensitive explosive is significantly increased to about 5 mm. In the explosive driven flyer, when the loading pressure is 9. 5 GPa? the particle velocity of Tx explosive is gradually decreased,and exist a certain passivation phenomenon, the distance to detonation is more than 20 mm.Key words：explosion mechanics ； electromagnetic particle velocity gauge； TATB based insensitive explosive； shock response；the distance to detonation引言随着现代武器对弹药安全性要求越来越高，钝 感炸药成为近年来武器弹药发展的热点[>2]。
炸药的感度的试验方法
炸药的感度的试验方法炸药的起爆与感度一、炸药的起爆每种炸药都具有相对的稳定性，要使它发生爆炸，必须提供一定的外界作用，供给足够的能量来激活一部分炸药分子。
激发炸药爆炸的过程就叫做起爆。
使炸药活化发生爆炸反应所需要的活化能称为起爆能。
起爆能主要有热能、机械能和爆炸能三种形式。
起爆能能否起爆炸药，不仅与起爆能的大小有关，而且还取决于能量的集中程度。
根据活化能理论，化学反应只是在具有活化能量的活化分子互相接触和碰撞时才能发生。
因此，为了使炸药起爆，就必须有足够的外部能量使炸药分子变为活化分子。
活化分子的数量越多，爆炸反应的速度也越高。
起爆时，外部能量转化为炸药的活化能，造成足够数量的活化分子，并因它们的互相接触、碰撞而发生爆炸反应。
二、炸药的感度炸药在外部能量的作用下起爆的难易程度叫做炸药的敏感度(或感度)。
炸药感度的高低用激起炸药爆炸反应所需的最小起爆能的多少来衡量。
所需的最小起爆能越小，表示炸药的感度越高，反之表示炸药的感度低。
炸药对不同形式的起爆能具有不同的感度。
如梯恩梯炸药，对机械作用的感度较低，但对电火花的感度则较高。
为研究不同形式起爆能起爆炸药的难易程度，将炸药感度分为：热感度、火焰感度、电火花感度、冲击感度、摩擦感度、射击感度、冲击波感度和爆轰波感度等。
这些感度可通过试验进行测定。
如果炸药的某种感度过高，就会给生产、贮存、运输和使用带来危险。
因此，在炸药生产过程中要设法改变炸药的某些感度。
影响炸药感度的主要因素如下：(一)炸药的化学结构炸药分子结构结合得越脆弱，其感度越高，反之就越低。
混合炸药的感度取决于炸药中结构最脆弱的组分的感度。
(二)炸药的物理性质(1)炸药的相态。
熔融状态的炸药比同类炸药固体状态时的感度高，这是因为炸药从固相转变为液相时要吸收熔化潜热，内能较高。
此外，在液态时具有较高的蒸气压，所以很小的外能即可激发炸药爆炸。
(2)炸药的粒度。
炸药为猛炸药时，颗粒越细，感度越高，这是因为炸药颗粒表面积越大，接收的冲击波能量越多，容易产生更多的热点而易于起爆。
《燃烧爆炸理论K》课程教学大纲
《燃烧爆炸理论K》课程教学大纲课程代码：110731128课程英文名称：Theory Of Combustion and Explosives课程总学时：56 讲课：56 实验：0 上机：0适用专业：特种能源技术及工程大纲编写（修订）时间：2017年10月一、大纲使用说明（一）课程地位及教学目标本课程是特种能源技术及工程专业必修的专业课，也是其他武器类跨专业选修课程。
通过该课程的学习，使学生了解炸药的主要的理化性质、燃爆特性，能从理论上分析问题，了解炸药的一些性能测试方法。
从而更好的指导炸药安全生产和应用，提高炸药处理过程的安全性。
使学生获得必需的专业技能锻炼，使有关的专业技术知识得以充实与提高,为培养专业技术人才打下基础。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求本课程的主要内容包括炸药的热化学特性，如炸药的爆热、爆炸化学反应、热力学的计算等；炸药的热分解，热爆炸，燃烧，燃烧向爆轰的转变及炸药的感度；爆轰现象的经典理论，爆轰的应用等。
通过燃烧爆炸理论的学习，使学生了解炸药的物理化学性质与燃烧、爆轰性质的关系，掌握炸药在制造、使用和贮存过程中的安全性；根据不同的目的，选择炸药品种和装药条件，合理地使用炸药，以最大限度发挥其效能，为相关科研、生产、应用和安全管理提供必备的基础知识。
（三）教学大纲的实施说明本课程安排在第五学期进行，讲授时不平均使用学时，对一些重点内容要重点讲授，对一些非重点内容可安排学生自学，任课教师对学生自学中的疑难问题答疑。
（四）对先修课的要求无机化学、有机化学、化学热力学等。
（五）对习题课、实践环节的要求按每章的习题内容要求完成作业，实践环节参见《火炸药分析测试实验》实验课程教学大纲，单开课、并安排学生进行火炸药生产实习。
（六）课程考核方式1.考核方式：考试2.考核目标：在考核学生对理论知识的掌握，重点考核学生的分析能力、解决问题的能力。
3.课程总成绩：由平时考核成绩（包括出勤、课堂纪律、作业、小测验、提问等）和期末考试成绩组成。
3.2炸药的起爆和感度
2、炸药起爆的基本理论
研究表明，灼热核产生以后，必须具备一定的条 件才能爆炸。在这里，灼热核的大小、温度和作用时 间是最为重要的。具体地说，灼热核必须满足下列条 件：
①灼热核的尺寸应尽量细小，直径一般为10-5～10-3 cm。 ②灼热核的温度应为300～600摄氏度。 ③灼热核的作用时间在10-7s以上。
2 3
外能越大、越集中地作用于炸药的某一局部，该局部所能 形成的活化分子数目就会越多，则炸药起爆的可能性就越大。 反之，如果外能均匀地作用于炸药的整体，则需要更大的能量 才能引起炸药爆炸。
2、炸药起爆的基本理论
（1）炸药的热能起爆理论 炸药在热能作用下，都会产生放热分解，但不 一定都导致爆炸。只有在一定的温度和压力下，炸 药放热反应速度大于散热速度，产生热的累积，温 度不断升高，使反应自动加速才能导致爆炸。 例如，起爆药等就是在火花或电热作用下，迅速产 生分解反应，转变为爆炸的。
特屈尔 太 恩 黑索今 梯恩梯
3、炸药的感度
（4）炸药的冲击波感度及测定方法
实践表明，一个药包（主发装药）爆炸时，会在某种惰 性介质中（如空气、水、沙土等）产生冲击波，通过这种冲 击波的作用可以引起相隔一定距离处另一药包（被发装药） 的爆炸，这种现象称为炸药冲击波感度，也称殉爆。工业炸 药的冲击波感度，常用殉爆距离来衡量。 主发装药 惰性介质 被发装药
3、炸药的感度
通常采用爆发点测定器来测定炸药的爆发点。 如图3-1所示。 温度计 铜管 炸药
隔热层 电阻丝 合金浴锅 图3-1 爆发点测定器
3、炸药的感度
表3-1列出一些炸药的爆发点。
表3-1 常用炸药的爆发点
炸药名称 爆发点℃ 炸药名称 爆发点℃
雷
氮 化
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主体炸药粒度及粒度级配与炸药冲击波感度和能量输出的实验
与理论研究
本文对炸药粒度及粒度级配与冲击波感度和输出能量的关系从理论和实验两方面进行了较系统的分析和研究。
在理论研究方面，应用粘塑性孔隙崩塌机理及模型分析了非均相炸药热点点火的主要影响因素及临界条件，并进行了典型的理论计算。
根据炸药起爆过程中爆轰成长的表面燃烧反应机理和模型讨论了影响爆轰成长反应速率的主要因素。
通过理论分析和对前人研究结果的分析，得出炸药的冲击波感度不是炸药的本质特性，与冲击波感度的测试方法、试验条件、判别标准密切相关。
炸药粒度对起爆过程中热点点火和爆轰成长过程的影响有相反的趋势，粒度与冲击波感度的关系取决于特定条件下，热点点火和爆轰成长过程何种过程起决定作用。
实验研究采用小隔板试验测定了HMX的粒度级配及HNS的粒度对其典型混合炸药冲击波感度的影响，首次对较宽级配范围内炸药粒度级配与冲击波感度的关系进行了较系统的研究。
另外采用钢凹法和爆速测定法对较宽级配范围内炸药粒度级配与输出能量的关系进行了较系统的研究。
通过理论分析和实验研究得出如下主要结论：（1）炸药冲击波起爆过程中，当冲击波点火过程起主导作用时，冲击波感度随粒度的减小而降低，而当爆轰成长过程起主导作用时，冲击波感度随粒度的减小而提高。
（2）炸药粒度对冲击波起爆过程中热点点火和爆轰成长过程的影响具有相反的趋势，粒度减小有利于爆轰成长，而不利于热点点火。
（3）炸药粒度对输出能量的影响主要是由干比表面积的改变而引起的，炸药颗粒尺寸减小导致比表面积增大，提高了爆轰化学反应速率，减小了化学反应能量的损耗，能够提高炸药的输出能量。
（4）在本研究试验条件下，粒度级配后呈双峰分布的炸药试样，随着较大颗粒比例的增大，混合炸药的冲击波感度提高。
（5）在本研究试验条件下，粒度级配后呈双峰分布的炸药试样，随着较小颗粒比例的增大，爆压和爆速提高，混合炸药的输出能量增大。
研究结果对于炸药及火工药剂配方的设计、起爆与传爆结构的设计、起爆过程的机理研究具有重要的参考价值。