《炸药理论》

设x、y分别为炸药中氧化剂和可燃剂的配比， Qx、Qy、Qb分别为这两种成分和混合后氧平衡值， 则有 ：
x y 100%
xQx
yQy
Qb
2020/9/21
第一章 炸药爆炸基本理
11
论
例：
用硝酸铵、TNT和木粉配制零氧平衡的岩石炸药，试求出 其取值范围并选定一组配方。
解：
设1单位质量炸药中含硝酸铵为x，TNT为y，木粉为z。
凡能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其具有 管感度；
凡不能用1发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不
有雷管感度。
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第一章 炸药爆炸基本理
18
论
炸药的殉爆
殉爆（sympathetic detonation） 殉爆是指炸药（主发药包）发生爆炸时引起与它
不相接触的邻近炸药（被发药包）爆炸的现象
殉距爆离（t殉间炸ra爆的药ns距最的m离大殉iss是距爆io指离能n 主 力d。is用发ta殉药nc爆包e距爆）离炸表时示一，定引单爆位被一发般药为包cm的两药包
研究殉爆的目的：
确定炸药生产房间的安全距离（safety distance），为厂房设计提供基本数据；改进工
业炸药的性质，提高在工程爆破时起爆或传爆的可靠性。
在采用炮孔法进行爆破工作时，为保证相邻药卷完全殉爆，对药卷之间的殉爆距离有一
定要求。装药时，应尽可能使相邻药卷紧密接触，防止岩粉或碎石等惰性物质将药卷隔开。
因有惰性介质时，20殉20爆/9/距21离将明显减小。 第一章 炸药爆炸基本理
19
论
殉爆距离的测定
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第一章 炸药爆炸基本理
20
热点处的炸药首先发生热分解，同时放出热量，放

CaHbNcOd
则氧平衡的计算式：
Q bM 1d(2 ab/2 ) 1 6 1 0 0 %
式中
Qb
炸药的氧平衡；
Mห้องสมุดไป่ตู้
炸药的摩尔质量（g/mol）；
16 氧的摩尔质量（g/mol）
19.06.2021
精选2021版课件
8
混合炸药氧平衡的计算
计算公式：
Q b 1 0 1 0 0 d 、 (2 a b /2 ) 1 6 1 0 0 %
物质在外界的作用下状态参数会发生一定的变化，物质局部状态的变化称为扰动
压缩波
（pressure wave） 受扰动后波阵面上介质的压力、密度均增大的波称为压缩波。
稀疏波
（expansion wave）
19.06.2021
受扰动后波阵面上介质的压力、密度均减小的波称为稀疏波或膨胀波。
精选2021版课件
在采用炮孔法进行爆破工作时，为保证相邻药卷完全殉爆，对药卷之间的殉爆距离有一 定要求。装药时，应尽可能使相邻药卷紧密接触，防止岩粉或碎石等惰性物质将药卷隔开。 因有惰性介质时，殉爆距离将明显减小。
19.06.2021
精选2021版课件
19
殉爆距离的测定
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精选2021版课件
20
影响殉爆距离的因素
A
B
C
装药密度
药量和药径
药包外壳和 连接方式
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精选2021版课件
21
影响炸药感度因素
1 炸药温度的影响
影响炸 药感度 的因素
2 炸药物理状态与晶体形态的影响 3 炸药颗粒度的影响 4 装药密度的影响
5 附加物的影响

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。

燃烧与爆轰的区别
1.4 炸药的分类
按组成分类
主要有2大类即爆炸化合物（单体炸药，又称分子 内炸药）和爆炸混合物（混合炸药，又称分子间炸药） 两大类。
按用途分类
分为四大类，即起爆药、猛炸药、烟火药和火药。
➢ 单体炸药和混合炸药
分子内含有氧化性基团和可燃元素——分子内炸药，氧化性 基团包括：-C≡C、=N-X、-N=C、=N-O、-NO2等；可燃性元素 包括碳、氢、硼等元素。对单体炸药按分子结构特征（基团）分 类。
➢ 自供氧的物质
炸药的燃烧和爆轰是分子或组成内组分之间的化学反应，不 需要外界供给氧。因此当炸药着火时，隔氧法灭火不仅不起作用， 反而可能造成燃烧转爆轰，导致更为严重的后果。
1.3 炸药的化学变化
随反应方式和环境条件的不同，炸药的化学变化三种 形式：热分解、燃烧、爆轰。 ➢ 缓慢的化学变化-热分解（thermal analysis)
• 起爆药由点火到稳定爆轰在毫米距离完成，起爆药对机械 作用比较敏感，但将其装在一个金属壳体内却相当安全。
• 常见的起爆药有叠氮化铅Pb(N2)2、雷汞Hg(ONC)2、三硝 基间苯二酚铅(史蒂夫酸铅，lead styphnate)、 C6H(NO)3O2Pb、二硝基重氮酚C6H2(NO2)2ON2等等。
第1章 绪论
➢ 1.1 爆炸 ➢ 1.2 炸药及其特点 ➢ 1.3 炸药的化学变化 ➢ 1.4 炸药的分类 ➢ 1.5 炸药发展简史和应用 ➢ 1.6 炸药理论的任务
1.1 爆炸
定义：爆炸是指在有限体积内能量发生急剧转化的 物理、化学过程 。在该变化的过程中，内能迅速 地转化为机械压缩能、光、热辐射等，且使原来的 物质或其变化产物、周围介质产生机械运动。
➢ 反应的高速率

在炸药爆炸反应的过程中，碳、氢元素氧化 所需的氧元素由炸药 本身提供。
氧平衡：炸药内含氧量与可燃元素充分氧化所 需氧量之间的关系。氧平衡用每克炸药中剩 余或不足氧量的克数或百分数表示。
氧系数：指炸药中含氧量与可燃元素充分氧化 所需氧量之比，用它也可以表示氧平衡的关 系。
氧平衡计算
对单体炸药：
假设炸药的通式为 CaHbNcOd ，则单质炸药的
例阿梅托的氧平衡计算
阿梅托
TNT 50% NH4NO3 50%
TNT的摩尔数为 500/227=2.2 1kg
NH4NO3的摩尔数为500/80=6.25
①1kg阿梅托组成为 2.2(C7H5N3O6)+ 6.25(C0H4N2O3) =C15.4H36N19.1O31.95
d (2a b)
炸药上述三种化学变化的形式，在一定条件 下，都是能够相互转化的：缓慢分解可发展为燃 烧、爆炸；反之，爆炸也可转化为燃烧、缓慢分 解。
研究炸药化学变化形式，就是为了控制外界 条件，使炸药的化学变化符合我们的需要。
氧平衡
炸药的爆炸是一个化学反应的过程，或者从 本质上说是一个氧化的过程，即炸药中氧对碳、 氢等元素氧化，使之成为较稳定的氧化物。
定义：单位质量炸药在定容条件下爆炸所释放的热
量称为爆热，其单位是kJ／kg或kJ／mol。 爆热的计算： 生成热：由元素生成1kg或lmol化合物所放出（或吸
收）的热量叫做该化合物的生成热。 盖斯定律：盖斯定律认为，化学反应的热效应同反
应进行的途径无关，当热力过程一定时，热效应只 取决于反应的初态和终态。
被完全氧化； • 硫被氧化为二氧化硫； • 氯首先与金属作用，再与氢生成HCl。
影响有毒气体生成量的因素：

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。

（2）炸药的各种热效应；常见炸药氧平衡和氧系数的计算以及爆炸变化方程式的书写；单质和混合炸药爆温、爆热、爆容的计算；影响爆热的因素及提高炸药爆热的途径；改变爆温的途径；
（3）炸药热分解；研究炸药热分解的方法；炸药的热安定性；炸药的相容性；
（4）热爆炸理论研究的内容；化学反应的非稳态发展；气相热爆炸理论；热爆炸的稳定状态理论；
（5）燃烧的作用、研究法法、稳定燃烧和不稳定燃烧；双阶段燃烧；燃烧的临界现象、热分解与燃烧的关系；
（6）波的基础知识及计算；爆轰波的经典理论、凝聚炸药的爆轰波理论；影响炸药爆速的因素；
（7）不稳定燃烧；燃烧向爆轰的转变；
（8）感度的选择性与相对性、感度的评价和分类；热点理论；机械感度；热感度；冲击波感度；爆轰波感度；静电感度；影响炸药感度的因素；炸药的钝感；
（9）爆炸作功；作功形式和爆炸时的能量平衡；影响作功能力和猛度的因素；聚能效应
三、
知识的综合运用凝聚炸药爆轰参数的计算；
（1）运用所学知识对某些现象或事故进行综合的原因分析；
《炸药理论》考试知识点
一、
基本概念
爆炸；炸药；炸药的氧平衡和氧系数；炸药的爆热；爆容；爆温；热化学；热分解的定义；炸药的热安定性；炸药的相容性；稳定燃烧和不稳定燃烧；波及其相关概念；冲击波和爆轰波；各种感度概念；爆炸作用、作功能力和猛度；聚能效应。
；炸药的分类；炸药理论的任务；

OB=
c2a0.5b16
Mr
式中： Mr —炸药的相对分子质量； Mr =12a+b+16c+14d 16 —氧的相对原子质量。
讨论：
（a）若OB>0，即 c>2a+0.5b， 氧富余—正氧平衡炸药 （b）若OB=0，即c=2a+0.5b， 氧恰好 —零氧平衡炸药 （c）若OB<0，即c<2a+0.5b， 氧不足—负氧平衡炸药
2.1.3 炸药的氧系数
氧系数A定义：与OB的概念类似，表示炸药分子被氧饱和 的程度。
对CaHbOcNd 炸药，氧系数为：
A2ac0.5b10% 0
讨论： (1)若 A>1，正氧平衡炸药； (2)若A=1，零氧平衡炸药； (3)若A<1，负氧平衡炸药。
可见，氧系数衡量了炸药中氧含量与可燃元素的相 对关系。
炸药理论
第2章 炸药的热化学与爆炸反应方程式
炸药五爆参数：
➢ 爆热Qv ➢ 爆温T0 ➢ 爆容V0 ➢ 爆压p ➢ 爆速D
➢ 2.1 预备知识 化学反应热效应，氧平衡，氧系数 ➢ 2.2 炸药的爆热 理论计算(盖斯定律)，经验计算，爆热的影响因素 ➢ 2.3 2.5 爆炸反应方程式 理论确定方法，经验确定方法
➢ 反应区的平均温度（光谱测量—北京理工大学徐更光院士 ，南京理工大学，西安近代化学研究所）
爆温的实验测定困难： 速度快，破坏性大，而一般温度直接测定需较长的平衡 时间。为了得到炸药爆温的数值，一般采用理论计算方法。
爆温理论计算的3条假定：
①爆炸过程近似地视为定容过程； ②爆炸过程是绝热的，爆炸反应中放出的能量全 部用以加热爆炸产物； ③爆炸产物的热容只是温度的函数，而与爆炸时 所处的压力(或密度)等其它条件无关。

3 宜密度，感度最高;结晶粒度↑,感度↑ ;增感材料：高硬度，
含棱角，石英，玻璃; 钝感材料：软质，高热容，水，石腊。
.
28
3.3 炸药的传爆
工程爆破中通常都用雷管来起爆炸药。雷管的爆 炸能量比起爆药包的爆炸能量要小的多，雷管的作用 仅在于激起与它邻近的局部炸药分子爆炸，至于整个 药包能否完全爆炸，则取决于炸药爆炸的稳定传爆。
.
9
3.1 爆炸和炸药的基本概念
三、炸药化学变化的形式：
（一） 缓慢分解
炸药的缓慢分解是一个很复杂的反应过程，其主要特点是：炸
药内的各点温度相同；在全部炸药内反应同时进行，没有集中的反
应区；分解时，既可以吸热，也可以放热，决定于炸药的类型和环
境温度。但当温度较高时，所有炸药的分解反应都伴随有热量放出。
炸。若是非均相炸药受到冲击时，则由于炸药受热的不均匀
性，使在局部率先产生热点，爆炸首先在热点开始并扩展，
.
19
然后引起整个炸药的爆炸。
3.2 炸药的起爆和感度
3.2.2 炸药的感度
炸药在外界能量作用下发生爆炸反应的难易程度 称为炸药的感度或敏感度。炸药感度分为：热感度、 机械感度、起爆冲能感度、冲击波感度、静电火花感 度、激光感度和枪击感度等。
.
26
3.2 炸药的起爆和感度
3.2.2 炸药的感度
5.静电火花 感度
6.激光感度
7.枪击感度
静电火花感度指在静电火花的作用下炸 药发生爆炸的难易程度。
激光感度是指在激光能量作用下，炸药 发生爆炸的难易程度，常用50％发火能 量来表示。
枪击感度，又称为抛射体撞击感度，是 指用枪弹等高速抛射体撞击下，炸药发 生爆炸的难易程度。
.

通常采取相对某种已知的炸药作比较 来确定炸药的威力。
相对重量威力
相对体积威力
通常情况下仅有10%的炸药发挥了功效。损失原因如下：
1.化学损失 2.热损失 3.无效的机械损失
表示侧向飞散 带走部分未反应炸药 损失能量的50% 包括振动 抛掷 冲击波
炸药的爆炸性能
猛度 破碎能力。
爆速越高 猛度越大 岩石破碎度越高
炸药的爆轰理论
爆轰波的基本方程（冲击波分析法）
质量守恒： 动量守恒：
0 D H (D D H )
P HP 0 D H
能量守恒：
E H E 0 Q 1 2 (H 0 )V ( 0 V H )
ρ0 ----- 初始炸药密度
ρH ----- 反应区炸药密度 DH ----- 爆轰气体流速 D ----- 爆速 V0 ----- 炸药初始质量体积
炸药的爆炸性能
消除沟槽效应的方法：
1. 采取提高爆速的手段 使爆轰波的传递速度大于等离子波的传播速度。
（V>4500m/s）
2. 提高外包装质量。
提高包装外壳的强度 爆速将上升 沟槽效应下降
即提高了抵御等离子波的压缩穿透作用。
3. 堵塞等离子波的传播。
炮孔中设置卡环 炮孔中填充炮泥
增大药卷直径
工业生产最小药卷 Φ25 cm
沟槽效应产生的原因 1. 爆炸产物压缩药卷和孔壁间的空气，产生冲击波，它超前于爆轰波
并压缩药卷， 从而抑制爆轰。 2．美国学者认为：沟槽效应是由于药卷外部炸药爆轰产生的等离子体
影响。即炸药起爆后 在爆轰波阵面的前方有一等离子层，对后面未 反应的药卷表层产生压缩作用，妨碍该层炸药的完全反应。 （以上两种说法都有一定的实验依据 但还需要进一步发展完善）

炸药理论
大纲号：03035401 学分：3学时：48 执笔人：黄寅生审订人：沈瑞琪
课程性质：学科基础课
一、课程的地位与作用
炸药是一种具有许多优点的特种能源，无论在军事上还是在国民经济建设中，炸药均得到广泛的应用。

炸药通过爆炸的形式迅速释放化学能，并且对周围的介质作功。

有关炸药的化学特性，炸药的爆炸现象的发生，热分解、燃烧、爆轰以及由燃烧转爆轰的过程，炸药在外界能量作用下的敏感度及起爆机理，炸药爆轰的传播规律以及爆炸效应等内容是从事火工烟火技术和含能材料以及弹药工程等专业必备的基础知识，也是从事各种民用爆破器材研究与制造以及爆炸技术应用人员必须掌握的基础理论知识。

二、课程的教学目标与基本要求
1教学目标：
通过本课程的教学使学生掌握炸药的化学特性，炸药爆炸现象的发生，炸药爆轰的传播规律，炸药热分解、燃烧和爆轰的基本理论及计算方法，炸药在外界能量作用下的敏感度及起爆机理，炸药基本性能参数的测试手段与测试方法和炸药的爆炸效应等内容。

为含能材料、火工技术、烟火学、工业炸药、安全技术以及弹药工程等专业课的教学，以及相关科研、生产、应用和安全管理提供必备的基础知识。

2 基本要求：
本课程大纲内容要求在48学时内实施完成，通过授课和课后练习，使学生对炸药的基本理论有所了解。

要求学生在学习时参阅本课程指定的阅读资料，独立完成每章节所布置的习题，通过练习达到融会贯通，举一反三。

第一章1.炸药爆炸的三要素：反应的放热性，反应的快速性，生成气态产物。

2.炸药化学反映的三种基本形式：热分解，燃烧，爆轰。

3.炸药按用途分类，分为：起爆药，猛炸药，火药，烟火药。

第二章4.氧平衡和氧系数的定义（知道），计算公式（重点）。

OB=[c-(2a+0.5b)]*16/MA=(c/2a+0.5b)*100%5.炸药爆炸反应方程式的确定(1)炸药爆炸时生成的微量产物可忽略不计(2)炸药中的氮(N)全部生成氮气(N2)(3)炸药中的氧首先将可燃金属元素氧化成金属氧化物。

(4)炸药中的氧再将氢氧化成水。

(5)剩余的氧将滩羊化成一氧化碳，若还有剩余，则将一氧化碳氧化成二氧化碳，若还有氧剩余则以O2形式存在6.炸药爆热，爆温，爆容的定义（三选一）爆热：一定量的炸药爆炸释放出的热量叫作炸药的爆热，通常以1mol或1kg炸药爆炸所释放的热量表示爆温：是指炸药爆炸时放出的能量将爆炸产物加热到的最高温度，爆容：单位质量炸药爆炸时生成的气态产物在标准状态下所占的体积称为炸药的比容7.炸药爆热的计算（盖斯三角形）Q12+Q23=Q13Q13---爆炸产物的生成热Q12---炸药的生成热Q23---炸药的爆热8.炸药爆温的计算（爆炸产物的平均热容法）t=(Qv-L)/ΣCv9.炸药爆容的计算V0=22.4n/m第三章10.形成热点的方式（摩擦，气泡绝热压缩，黏滞流动）及各种方式形成热点的影响因素（选择，判断）Ｐ３５11.冲击波起爆机理：起爆均相炸药与非均相炸药的区别，特点及炸药类型。

12.影响炸药感度的因素（判断，选择）(1)原子团的影响(2)炸药的生成热对感度的影响(3)炸药的爆热对感度的影响(4)炸药的活化能对感度的影响(5)炸药的热容和热导率对感度的影响(6)炸药的挥发性对感度的影响第四章13.研究热分析的方法①量气法原理②失重法原理③差热分析法原理：该法在程序控温条件下，测量试样与参比物质之间的温度差对温度或时间的函数关系。

年第 ２ ４期
Ｃ Ｎ ＣＥ Ｃ Ｎ Ｅ Ｈ Ｏ Ｏ Ｙ ＩＦ Ｒ ＴＯ ｅ ．０ ＨＩＡ Ｓ ＩＮ Ｅ Ａ Ｄ Ｔ Ｃ Ｎ Ｌ Ｇ Ｎ Ｏ ＭＡ ＩＮ Ｄ ｃ ２ １ ０
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Ｄ ｃ
ｃ Ｍｇ Ａ ｅ ： ｔ如何计算其氧平
（）采 用数值模拟结果分析爆炸现象 ， ５
这样学生 们在碰到各类 混合炸药氧 平衡的计 算 问 题 就 知 道 如 何 处 理 了 （ ）采 用图线法 分析 复杂物理过 程 ， ３ 筒单 ， 直观 ； 《 侈 如，在讨论 同样介质在 压比枢 同情 况 下，等熵（ 绝热） 压缩 、等 温压 缩和激 波（ 绝热） 压缩 的压缩程 度大小 。 于此类 问题 我们可 以 对 在 Ｐ一 平面上分 别绘睾 出等 线 、 《 等 线 和 线 ，如 匿 ２ 所 示 嘏定介 覆均 从 初态 点
的考试题库， 在校园网上也建有精品课程
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∞
ｒ— ． 竺竺一 一 一
而课 使 多 体 式学 从 科 该 程 用媒 方 教 是 本
譬 ：蒿 舟 帮
（）归 纳 出某 些 量 的 计 算 通 式 ． 掌 握 营 遇 ２
看 ，让 同 学 们 对 气 泡 大 小 、脉 动 周 期 和 脉
１ 课 程概 况及 精 品课程建 设介
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．
多媒体 教学已 在绝大多 数高校多数 课程中
实施和应用， 尤其在国家推行质量工程项
是概念多 、公式推导 多、理论性 较强 ，需 要联系工程实际来解释一些抽象的理论知
ｏ
式 书 写过 程 中要 点 分 三 类 炸 药 ： 于 上 类炸药两言，若 ２２ ０ ６’ ａ ・

ARC的中心部分由具有良好绝热性能 的镀镍铜壳体和球形样品池构成。球形样 品池内径为24.5mm，最多可装10克样品。 量热仪壳体中有3个测温热电偶和8个加热 器，它们可以使壳体和试样的温度差在整 个运行过程中保持很小的值。第四个热电 偶连接在样品池外壁上，用来测量样品温 度。膜片式压力传感器通过一个细管和样 品池直接相连，探测反应过程中的压力变 化。量热仪中还安置了一个辐射加热器， 它和绝热系统是独立的，只用于升高试样 的温度，直到探测到反应的升温速率。仪 器温度操作范围为0℃~500℃，压力范围 为0－17MPa。
k / s1
1016.34 1013.95
1010.93
109.20
1 2
/年
4.8108
2.0105
1870
35
说明最不安定的炸药的代表NG，仍然是相当稳定的。 但是这种计算是不合理的，原因有二：
第一：实际炸药不允许分解到这样深的程度，否则早已失 去使用价值。
热重法的缺点是其他过程（如蒸发、升华）的干扰对 热分解进程的判别，难以准确测定动力学参量，对于 炸药并不是理想的研究方法。
（3）量热法
用仪器分析试样热分解过程热量变化的方法。
a、DTA（差热法-differential thermal analysis）：
在程序控制温度下，测量试样与参比物之间的温度 差对温度或时间的关系的一种技术。
3.2 研究方法—热分析的方法
所谓热分析，就是测量物质的任意物性参数对温度依 赖性的一类有关技术的总称。热分析方法记录的曲线称为 相应方法的曲线，例如，热失重曲线等。
• 在恒温条件下反复地进行测量求得对温度依赖关系的方 法称为静态热分析；
• 按照一定程序改变温度的热分析方法称为动态热分析。

第六章 炸药的性能随着科学技术和经济建设的发展，炸药已成为一种特殊的能源，其用途日益广泛，不仅消耗量逐年增加，而且对炸药的性能提出了新的要求。

在制造炸药产品、改进炸药品种的过程中，只有通过性能的研究和测试，才能提供充分的数据，说明该炸药的引爆和爆轰性能是否满足使用要求，说明在生产、运输、储存和使用过程中是否安全可靠。

研究炸药的性能对推动炸药品种和使用的发展，确保产品制造质量，起着极其重要的作用。

炸药的性能，一是决定于它的组成和结构，二是决定于它的加工工艺，三是决定于它的装药状态和使用条件。

各种不同的炸药及其使用领域，对其性能有不同的要求。

本章主要介绍炸药的密度、爆速、爆压、做功能力、猛度、殉爆距离、有毒气体产物等知识。

6.1 炸药的密度密度是炸药，特别是实际使用的装药形式炸药的一个很重要的性质。

机械力学性能、爆炸性能和起爆传爆性能等均与密度有密切的关系。

6.1.1 理论密度对于爆炸化合物，理论密度指炸药纯物质的晶体密度，或称最大密度。

对于爆炸混合物，理论密度则取决于组成该混合炸药各原料的密度。

定义混合炸药的理论密度等于各组分体积分数乘以各自密度的加权平均值，其表达式为：/ii i T iiim V Vm ρρρ==∑∑∑∑ （6-1）式中 T ρ—炸药的理论密度；i m —第i 组分的质量；i V —第i 组分的体积； i ρ—第i 组分的理论（或最大）密度炸药的理论密度是指理论上炸药可能达到的最大装药密度。

实际上所得到的炸药装药密度，不论采用何种装药工艺，均小于理论密度。

6.1.2 实际装药密度和空隙率炸药装药中总存在一定的空隙，空隙率可由下式定义：0(1)100%T ερρ=-⨯ （6-2） 而装药的实际密度可由下式求得：(1)(1)ii Tim m V V ρερε==-=-∑∑∑（6-3）式中：0ρ—装药的实际密度；ε—空隙率；V —装药的实际体积例1、已知某炸药T ρ=1.833g cm -，装药密度0ρ=1.61~1.693g cm -，求其空隙率。

《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。

炸药理论[填空题]1标准状态下，体积为1L的普通炸药爆炸反应时，一般可产生（）左右的气态产物。

参考答案：1000L[填空题]2炸药爆炸反应（）是能量转换的工作介质参考答案：生成气态产物[填空题]3炸药燃烧时反应区的能量是通过（）、（）及（）传入未反应炸药的，而爆轰的传播则是借助于（）的方式进行的。

参考答案：热传导；热辐射；气体产物的扩散作用；冲击波[填空题]4火药和烟火剂的化学变化形式主要是（）。

参考答案：燃烧[填空题]5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（）的范畴。

参考答案：难挥发性炸药[填空题]6（）是炸药发生爆炸反应的基本形式。

参考答案：爆轰[填空题]7所谓完全氧化是指将炸药中的C和H全部氧化为（）和（）。

参考答案：二氧化碳；水[填空题]8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（）。

参考答案：消焰剂[填空题]9按照炸药燃烧速度的变化情况，（）稳定燃烧和（）两类。

参考答案：燃烧可分为；不稳定燃烧[填空题]10爆轰波是一种伴有（）的冲击波。

参考答案：化学反应[填空题]11炸药爆炸时对（）的各种机械作用统称为炸药的爆炸作用。

参考答案：周围物体[填空题]12炸药的猛度是指炸药装药对与其直接接触目标的（）破坏效应，而炸药的作功能力一般指它对周围介质的（）破坏能力。

参考答案：局部；总的[填空题]13引起殉爆时两装药间的最大距离称为（）。

参考答案：殉爆距离[填空题]14爆温是指炸药爆炸时所放出的能量将爆炸产物加热到的（）。

参考答案：最高温度[填空题]15爆炸是指物质在有限体积内以极为迅速的（）过程。

参考答案：能量释放[填空题]16炸药的组成和分子结构分类可分为（）和（）。

参考答案：单质炸药；混合炸药[填空题]17通常用（）来衡量炸药中所含的氧将可燃元素完全氧化的程度。

参考答案：氧平衡[填空题]18炸药在机械的作用下发生爆炸的难易程度叫（）。