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第七章 炸药的爆炸作用炸药发生爆炸时所形成的高温高压气体产物，必然对周围的介质产生强烈的冲击和压缩作用。
若物体与爆炸的炸药接触或相距较近时，由于受到爆轰产物的直接作用，物体便产生运动、变形、破坏和飞散；若物体离爆炸源较远时，则受爆轰产物的直接破坏作用就不明显。
但是，当炸药在可压缩的介质（如空气、水等）中进行爆炸时，由于爆轰产物的膨胀，压缩周围的介质并在介质中形成冲击波，此冲击波在介质中传播，便可以对较远距离的物体产生破坏作用。
因此，炸药爆炸对周围物体的作用，既可以表现在较近的距离上，又可以表现在离炸药较远的距离上。
习惯上将炸药爆炸时对周围物体的各种机械作用称为炸药的爆炸作用。
通过分析知道，炸药的爆炸作用与炸药的装药量、炸药的性质、炸药装药的形状（在一定的距离上），以及爆炸源周围介质的性质等因素有关。
通过对炸药爆炸作用的研究，可以正确地评价炸药的性能，为合理使用炸药和充分发挥其效能，以及为各种装药设计提供必要的理论依据。
7.1爆炸冲击波在介质分解界面上的初始参数炸药爆炸时，在与之接触的介质中必然要产生冲击波，在爆轰产物中可产生冲击波或稀疏波。
（研究初始参数对评定炸药爆炸对邻近介质的作用，冲击波传播规律很有益处）介质中的初始冲击波参数取决于炸药的爆轰参数和介质的性质（力学性质：压缩性与密度），如果介质的密度大于爆轰产物的密度，则在介质与爆轰产物分解面处的压力x P ﹥2P （爆轰压力），同时向爆轰产物中传递一个冲击波；否则x P ﹤2P ，则向爆轰产物中传递一个稀疏波。
2P >x P 时情形：当装药在空气中爆炸时，最初爆轰产物与空气的最初分界面上的参数，也就是形成空气冲击波的初始参数。
图7-1 2x P P 时分界面附近初始参数分布情况由于爆轰形式的冲击波在开始阶段必然是强冲击波，可采用强冲击波关系式：x x u k D 21+= 2021x x D P k ρ=+ 011ρρ-+=k k x （7-1）可见，只要能从理论上获得x u ，即可计算其它参数。
炸药理论题库完整炸药理论题库——第一版炸药理论题库一．填空题1．炸药爆炸所具备的三个条件是反应的放热性、反应的快速性和生成气态产物。
2．标准状态下，体积为1L的普通炸药爆炸反应时，一般可产生1000L 左右的气态产物。
3．炸药爆炸的放热性给爆炸反应提供了能源。
4．炸药爆炸反应生成气态产物是能量转换的工作介质。
5．按反应速度和传播的性质，可以将炸药的化学变化分为热分解、燃烧、爆轰。
6．炸药燃烧时反应区的能量是通过热传导、热辐射及气体产物的扩散作用传入未反应炸药的，而爆轰的传播则是借助于冲击波的方式进行的。
7．按炸药的用途，可分为起爆药、猛炸药、火药、烟火剂四大类。
8．火药和烟火剂的化学变化形式主要是燃烧。
9．爆炸系指物质在有限体积和极为迅速的能量释放过程，在此过程中，系统的在势能急剧转变为机械功．光和热辐射等等。
10．炸药是一种在适当的外界能量作用下，发生快速的化学反应，放出大量的热、生成大量的气态产物，并在周围介质中形成高压的物质。
11．以硝酸铵为主要原料的粉状工业炸药，其燃烧过程主要属于难挥发性炸药的畴。
12．燃烧转爆轰的基本条件是要形成冲击波。
13．爆轰是炸药发生爆炸反应的基本形式。
14. 炸药中氧用来完全氧化炸药本身所含的可燃元素成为完全氧化产物所多余或不足的氧量称为炸药的氧平衡。
15. 所谓完全氧化是指将炸药中的C和H全部氧化为二氧化碳和水。
16．一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炸药爆炸所释热量表示，其单位为 kJ.mol-1或 kJ.kg-1。
17．在工业炸药中，还常加入一些带有结晶水的盐类，或加入一些热分解时能吸热的物质，如硫酸盐．氯化物．重碳酸盐．草酸盐等等作为消焰剂。
18. 国外曾规定每100g炸药限定包装纸为 2g 以下,防潮层为 2.5g 以下。
19．按照炸药燃烧速度的变化情况，燃烧可分为稳定燃烧和不稳定燃烧两类。
20．冲击波波阵面上介质的状态参数呈突跃式的变化，其传播的速度是超音速的。
《炸药理论》课程教学大纲
课程代码：080631008
课程英文名称：Explosive Theory
课程总学时：48 讲课：40 实验：8 上机：0
适用专业：安全工程及火炸药相关专业
大纲编写（修订）时间：2010年8月26日
一、大纲使用说明
（一）课程的地位及教学目标
近年来，爆炸事故越来越多，其中不免涉及到炸药引起的爆炸事故。
而对于安全工程专业的学生来说，了解炸药学的基础知识与基本理论，系统掌握各类炸药性能量化的主要指标等知识就成为以后走向社会的一个基础平台。
因此，《炸药理论》就成为安全工程专业学生一门必修课。
通过对该课程的学习，使学生较系统地熟悉炸药的基本理论知识，较全面地了解各类炸药的性能、制造原理、生产工艺、反应领域及新进展，并能初步掌握新一代含能材料-高能量密度化合物的特征、合成反应及发展前景等相关知识。
（二）知识、能力及技能方面的基本要求
1.基本知识：掌握炸药的基本组成及其分类等。
2.基本理论和方法：理解炸药热分解通性、炸药的爆炸变化等；熟悉炸药的密度、标准生成焓、安定性、相容性、感度、爆炸特性等基本特性；掌握爆炸作用、硝化反应、醛胺缩合反应、曼尼希反应、叠氮化反应、间接硝化反应、合成硝胺的其他反应、合成硝酸酯的其他反应。
3.基本技能:能够根据炸药的成分判断其危险性等。
（三）实施说明
1．教学方法：课堂教学过程中，重点讲授基本原理、基本概念和基本方法的讲解，并通过以下三种方法进行教学：
第一层次：原理性教学方法。
解决教学规律、教学思想、新教学理论观念与学校教学实践直接的联系问题，是教学意识在教学实践中方法化的结果。
如：启发式、发现式、注入式方法等。
第二层次：技术性教学方法。
向上可以接受原理性教学方法的指导，向下可以与不同学科的教学内容相结合构成操作性教学方法，在教学方法体系中发挥着中介性作用。
例如：讲授法、谈话法、练习法、讨论法、读书指导法等。
第三层次：实验教学。
配备一定的炸药实验。
通过以上三个层次的教学，使学生思考问题、分析问题和解决问题的能力大大提高，进而培养学生自主学习的能力，为以后走入社会奠定坚实的基础。
2．教学手段：本课程属于专业基础课，在教学中采用电子教案、CAI课件及多媒体教学系统等先进教学手段，以确保在有限的学时内，全面、高质量地完成课程教学任务。
（四）对先修课的要求
无。
（五）对习题课的要求
对习题课的要求（2学时）：掌握炸药热分解通性、炸药的爆炸变化等；
（六）课程考核方式
1、考核方式：考试。
2．考核目标：在考核学生对安全工程基本知识、基本原理和方法的基础上，重点考核学生的分析问题能力、解决问题能力等。
3、成绩构成：平时成绩与期末考试成绩共同评定为课程总成绩：①平时成绩（作业、出勤等）占总成绩的20%；②期末闭卷考试占总成绩的80%。
（七）主要参考书目:
1.《炸药学》，欧育湘等，北京理工大学出版社，2006年
2.《爆炸与社会安全》，左敬军等，科学出版社，2008年
3.《含能材料概论》，王泽山，哈尔滨工业大学出版社，2005年
4.《民用爆炸物品安全管理》，张先福等，中国人民公安大学出版社，2008年
5.《民用爆炸物品及安全》，张国顺，国防工业出版社，2007年
二、中文摘要
本课程主要是研究炸药的物理化学和化学物理变化特性，包括热分解、燃烧、燃烧向爆轰的转变、感度、爆轰等；介绍炸药的热化学、热分解、燃烧、热爆炸、燃烧向爆轰的转变、感度及其测定方法；阐述爆轰过程、爆炸作用、军用混合炸药的分类、对军用混合炸药的要求、混合炸药爆炸反应特点等基本知识。
三、课程学时总体分配表
四、大纲内容
第1部分炸药基本理论.
总学时(单位：学时):2 讲课2 实验:0 上机:0
具体内容:
（1）炸药和爆炸；
（2）炸药热分解通性；
（3）炸药的爆炸变化。
重点:
炸药和爆炸
难点:
炸药热分解通性
2 炸药的主要性能
总学时(单位：学时):14 讲课4 实验:10 上机:0 第2.1部分炸药的基本性能（2学时）
具体内容:
（1）炸药的密度、标准生成焓;
（2）安定性、相容性、感度
第2.2部分炸药的爆炸特性（2学时）
具体内容:
炸药的爆炸特性及其爆炸作用
重点:
炸药的密度、标准生成焓、安定性
难点:
感度、爆炸特性、爆炸作用
实验炸药的基本参数测定（8学时）
第3部分合成单质炸药的主要有机反应
总学时(单位：学时):4 讲课4 实验:0 上机:0
第3.1部分硝化反应（2学时）
具体内容:
硝化反应及其具体过程。
第3.2部分合成单质炸药的其他反应（2学时）
具体内容:
（1）醛胺缩合反应、曼尼希反应;
（2）叠氮化反应、间接硝化反应、合成硝胺的其他反应、合成硝酸酯的其他反应。
重点:
硝化反应及其具体过程
难点:
间接硝化反应、合成硝胺的其他反应、合成硝酸酯的其他反应
第4部分硝化过程及硝化操作
总学时(单位：学时):6 讲课：6 实验:0 上机:0
第4.1部分硝化剂（2学时）
具体内容:
硝化剂组成及其特性。
第4.2部分芳香族化合物硝化反应及其它（2学时）
具体内容:
芳香族化合物硝化反应动力学、芳香环上取代基的定位效应和对底物硝化反应的影响、硝化过程中的副反应、硝化工艺；
第4.3部分其它（2学时）
具体内容:
影响芳烃液相硝化反应的主要因素。
重点:
硝化剂组成及其特性
难点:
芳香族化合物硝化反应动力学、芳香环上取代基的定位效应和对底物硝化反应的影响、硝化过程中的副反应
第5部分硝基化合物炸药与硝胺炸药
总学时(单位：学时):6 讲课：6 实验:0 上机:0
第5.1部分芳香族硝基化合物（2学时）
具体内容:
芳香族硝基化合物组成及其通性。
第5.2部分硝胺炸药的通性（2学时）
具体内容:
梯恩梯组成及其危险性。
第5.3部分其他硝胺炸药（2学时）
具体内容:
其他硝胺炸药特性。
重点:
芳香族硝基化合物通性、梯恩梯组成
难点:
硝胺炸药的通性、黑索今、奥克托今等炸药的特性
第6部分硝酸酯炸药
总学时(单位：学时):2 讲课：2 实验:0 上机:0
具体内容:
（1）太安、硝化甘油；
（2）其他硝酸炸药。
重点:
太安、硝化甘油及其特性
难点:
其他硝酸炸药特性
第7部分高能量密度化合物与有机叠氮化化合物
总学时(单位：学时):4 讲课4 实验:0 上机:0
第7.1部分高能量密度化合物（2学时）
具体内容:
（1）高能量密度化合物研究进展
（2）其他高能量密度化合物、低感高能量密度化合物
第7.2部分有机叠氮化化合物（2学时）
具体内容:
（1）叠氮聚醚、叠氮硝胺、叠氮硝酸酯—二叠氮基新戊二醇二硝酸酯（2）脂肪族叠氮化合物
重点:
高能量密度化合物研究进展、叠氮聚醚、叠氮硝胺
难点:
叠氮硝酸酯—二叠氮基新戊二醇二硝酸酯
8 军用混合炸药
总学时(单位：学时):4 讲课：4 实验:0 上机:0
第8.1部分军用混合炸药反应及其性能参数（2学时）
具体内容:
（1）军用混合炸药的分类
（2）对军用混合炸药的要求
（3）混合炸药爆炸反应特点
（4）军用混合炸药重要性能参数的计算
第8.2部分常用的军用炸药（2学时）
具体内容:
（1）熔铸炸药、高聚物黏结炸药、含铝炸药(高威力混合炸药)
（2）钝化炸药、燃料-空气炸药、低易损性炸药、分子间炸药
（3）液体炸药。
重点:
混合炸药爆炸反应特点、军用混合炸药重要性能参数的计算
难点:
铸炸药、高聚物黏结炸药、含铝炸药
9 民用混合炸药
总学时(单位：学时):4 讲课：4 实验:0 上机:0
第9.1部分常见的民用混合炸药（2学时）
具体内容:
（1）熟悉粉状铵梯炸药、膨化硝铵炸药
（2）铵梯油炸药、铵油炸药、浆状炸药、水胶炸药、乳化炸药
（3）粉状乳化炸药、被筒炸药及离子交换炸药、氯酸盐及高氯酸盐炸药；
第9.2部分其他民用混合炸药（2学时）
具体内容:
其他民用混合炸药特性。
重点:
粉状铵梯炸药、膨化硝铵炸药、铵梯油炸药性能
难点:
筒炸药及离子交换炸药、氯酸盐及高氯酸盐炸药性能
10 起爆药
总学时(单位：学时):4 讲课：4 实验:0 上机:0
第10.1部分起爆药分类（2学时）
具体内容:
（1）起爆药的特性
（2）起爆药的分类；
第10.2部分常见起爆药（2学时）
具体内容:
（1）叠氮化铅、三硝基间苯二酚铅、二硝基重氮酚、雷汞、四氮烯、四唑类起爆药、共沉淀起爆药、配位化合物起爆药；
（2）混合起爆药。
重点:
起爆药的特性、起爆药的分类
难点:
叠氮化铅、三硝基间苯二酚铅、二硝基重氮酚、雷汞、四氮烯特性
编写人：李德顺
张敏革
王奕
审核人：崔岳峰
批准人：赵平。
