炸药的性能
炸药的爆炸性能
炸药的爆炸性能炸药的爆炸性能是炸药与工程爆破效果相关的基本性能和指标，包括炸药的敏感度、爆力、爆速、猛度、殉爆距离、管道效应、聚能效应等性能指标。
一、敏感度在外能的作用下，使炸药发生爆炸的难易程度称为敏感度。
当炸药起爆所需要的外能小，则该炸药的敏感度高；反之，当炸药起爆所需要的外能大，则该炸药的敏感度低。
能够激发炸药发生爆炸反应的能量有热能、电能、光能、机械能、冲击波能等。
炸药对于不同形式的外能作用所表现的敏感度是不同的。
（1）炸药的热感度。
炸药的热感度是指在热能作用下，炸药发生爆炸的难易程度，通常用爆发点表示。
爆发点是在标准容器中放入0.05g炸药，在5min 内受热而发生燃烧或爆炸反应时的最低温度。
当炸药爆发点越高，表示炸药的热感度越低。
不同炸药有各自的爆发点，硝铵炸药为280～320℃，黑火药为290～310℃，雷管为175～180℃。
（2）炸药的机械感度。
炸药的机械感度是指炸药在外力撞击下，生产与运输时产生摩擦等机械作用下发生爆炸的难易程度。
一般采用爆炸概率法来测定。
几种炸药的撞击感度与摩擦感度见表2-1。
表2-1 几种炸药的撞击感度与摩擦感度表注梯恩梯（TNT）；黑索金（RDX）。
（3）炸药的起爆感度。
炸药的起爆感度是指在该炸药引爆时，使猛炸药发生爆轰的难易程度。
猛炸药对起爆药爆轰的感度，一般用最小起爆药量来表示。
在一定试验条件下，使1g猛炸药完全爆轰所需的最小起爆药量称为极限起爆药量。
在工程爆破中，习惯用雷管感度来区分工业炸药的起爆感度。
能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称之为具有雷管感度；凡不能用一发8号工业雷管可靠起爆的炸药称其不具有雷管感度。
（4）影响炸药敏感度的几个主要因素。
①温度的影响：炸药随着外界温度的增高，各项感度也随之增加，在高温环境下实施爆破作业应引起高度重视；②炸药密度的影响：一般情况下，随着装药密度的增加，炸药起爆感度会下降；当粉状铵梯炸药的装药密度大于 1.2g/cm3时，容易出现拒爆；③炸药颗粒度的影响：炸药的颗粒度主要影响炸药的爆轰感度，炸药颗粒越小，其爆轰感度越大；④炸药物理状态和晶体形态的影响：铵梯炸药受潮结块时，感度明显下降；因此，在雨季和潮湿环境下保管和使用铵梯炸药时，应采取有效的防潮措施；硝化甘油炸药在冬季冻结时，晶体形态发生变化，其感度明显提高。
矿用炸药及其性能
波。
电雷管
雷管可分为火雷管、电雷管及非电雷管。而目前 最常用的是电雷管。
电雷管又有瞬发电雷管、秒延期电雷管和毫秒延 期电雷管。
电雷管构造
普通瞬发电雷管 a－直插式；b－引火头式 1－脚线；2－管壳；3－密封塞；4－纸垫；5－桥丝；6－引火头； 7－加强帽；8、9－起爆药；10－猛炸药
放出大量热 生成大量气体 化学反应高速进行
炸药的氧平衡
炸药的化学组成：C、H、O、N 分子通式： CxHyOzNw 化学反应方程式 CxHyOzNw－→CO2＋H2O＋N2 氧平衡计算
K
16( z
y 2
2x)
g, g
M
零氧平衡（K=0，能量最大，爆破效果最好） 正氧平衡（K>0） 负氧平衡（K<0，产生的有毒有害气体多，如
课题二 炸药爆炸的基本原理
炸药基本知识 爆炸现象：物质内部能量的急骤释放，并造成对
周围介质作功的现象称为爆炸。一般伴随有声、 光热产生。 爆炸三种形式： 物理爆炸 化学爆炸 核爆炸
3.1.1.1 炸药爆炸的三要素
炸药是在一定条件下能发生快速化学反应，放出能量， 生成气体产物，并产生爆炸效应的化合物或混合物。
电雷管的性能参数
① 电雷管电阻 ② 最大安全电流 ③ 最小发火电流 ④ 发火冲能 ⑤ 传导时间与成组电雷管的准爆条件
tmax tmin
I
2
I K max K min
电雷管的起爆能力采用铅板穿孔试验
课题四 起爆器材
导爆索和继爆管： 导爆索是以猛炸药为药芯，外面缠绕数层纱布、
对工业炸药的基本要求
对工业炸药的基本要求
工业炸药的基本要求包括以下几点：
1. 爆炸能力：工业炸药应具有足够强大的爆炸能力，以完成特定的工业任务。
这包括爆炸威力的大小、爆炸速度的快慢等。
2. 稳定性：工业炸药在储存、运输和使用过程中应具有良好的稳定性，能够在一定的条件下长期保持其物理和化学性质的稳定。
3. 安全性：工业炸药的制造、使用和废弃应符合相应的安全要求。
它们应具有一定程度的安全性，以防止意外事故的发生，并减少对环境和人体的不良影响。
4. 可控性：工业炸药应具有一定的可控性，能够根据实际需要进行合理的控制爆炸过程，以达到预期的效果，并避免过度破坏或无效爆炸。
5. 可调性：工业炸药的性能应具有一定的可调性，以满足不同工业应用的需求。
这包括对爆炸威力、爆速等性能参数进行合理调节的能力。
6. 经济性：工业炸药的制造、使用和处理应具备一定的经济性，能够在满足工业任务需求的前提下，尽可能地节约成本和资源。
7. 可靠性：工业炸药在使用过程中应具有一定的可靠性，能够在不同工业环境和条件下保持其爆炸性能的稳定性和一致性。
以上是对工业炸药基本要求的概述，这些要求在实际应用中会根据不同的需求和环境而具体调整和应用。
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。
第二章炸药的爆炸性能及其参数
2.1.3 炸药化学反应基本形式
A
缓慢分解
反映炸药 的化学安 定性
B
燃烧与爆燃
对爆破材料的安 全生产,加工,运 输保管以及过期 变质炸药的销毁
1 P1(K 1) P0 (K 1) 0 P0 (K 1) P1(K 1)
cn KP1V1
T1
P1V1 P0V0
T0
冲击波特征
1） 冲击波的波速对未扰动介质而言是超音速的。 2） 冲击波的波速对波后介质而言是亚音速的。 3） 冲击波的波速与波的强度有关。由于稀疏波的侵蚀和不可逆的能量 损耗，其强度和对应的波速将随传播距离增加而衰减。传播一定距离后， 冲击波就会蜕变为压缩波，最终衰减为音波。 4） 冲击波波阵面上的介质状态参数（速度、压力、密度、温度）的变 化是突跃 的，波阵面可以看做是介质中状态参数不连续的间断面。冲击波 后面通常跟有稀疏波。 5） 冲击波通过时，静止介质将获得流速，其方向与波传播方向相同， 但流速值小于波速。 6） 冲击波对介质的压缩不同于等熵压缩。冲击波形成时，介质的熵将 增加。 7） 冲击波以脉冲形式传播，不具有周期性。 8） 当很强的入射冲击波在刚性障碍物表面发生反射时,其反射冲击波波 阵面上 的压力是入射冲击波波阵面上压力的8倍,由于反射冲击波对目标 的破坏性更大，因此在进行火工品车间.仓库等有关设计时应尽量避免可能 造成的冲击波反射。
爆轰产物与有毒气体
（1）爆轰产物 ：
炸药爆轰时，化学反应区反应终了瞬间的化学反应产物 。它是计算 爆轰反应热效应的依据。
（2）爆炸产物 ：
3、炸药的爆炸性能
是单位质量炸药爆炸时生成的气体在标准 状态下所占的体积。
爆温
炸药爆炸时所放出的热量将爆炸产物热达 到的最高温度称为爆温。
爆热
是在一定条件下单位质量炸药爆炸 时放出的热量。
爆速
是炸药爆炸时爆轰波沿炸药药内部传播的速度。
第二节 炸药的爆炸参数与性能
1 炸药的爆炸参数
1、爆速 1.1 定义
爆轰波在炸药药柱中的传播速度称为爆轰速度，简称爆速。
要素三
变化过程能产生大量的气体产物 炸药爆炸产生的高压气体（作功的介质）具有膨 胀做功的能力。
第一节 炸药的爆炸现象与条件
3
爆炸
反应的速度和传爆的速度极高，可达 到每秒数千千米。爆炸的传播靠冲击 波，在爆炸界面附近，发生压力、温 度的急剧升高。爆炸过程是很不稳定 的，不是过渡到更大爆速的爆轰，就 是衰减到很小爆速的爆燃直至熄灭。 因此，爆炸只是爆炸变化过程中的一 种过渡状态。
物理爆炸：爆炸前后只是物质形态发生变化，而物质的化学成 分和性质没有发生变化的爆炸现象，称为物理爆炸。
分类
化学爆炸：爆炸前后不仅物质形态发生变化，而且物质的化学 成分和性质也发生变化的爆炸现象，称为化学爆炸。
核爆炸：由核裂变、核聚变或发生物质湮灭等释放出巨大能量 而引起的爆炸称为核爆炸，核爆炸在瞬间施放出极大的能量。
第二节 炸药的爆炸参数与性能
2 炸药的爆炸性能
1、做功能力 炸药的做功能力是指炸药爆炸对周围 介质所做的总功，又称爆力或威力。
A Qv
1
V1 V0
K 1
V1：爆炸产物膨胀前的体积 V0：爆炸产物膨胀到常温时的体积
1) 炸药的最大做功能力随爆热的增大而 增大；
2) 爆热的实际做功能力与比容V0有关， V0越大，效率越高。
对工业炸药的基本要求
对工业炸药的基本要求工业炸药是一种用于爆炸能源释放的化学物质。
它是军事工业和民用领域中广泛应用的重要物质之一。
工业炸药的基本要求包括安全性、稳定性、可控性、储存性以及适应性等。
首先，工业炸药的安全性是最基本的要求。
它需要在正常条件下稳定存在，只有当在特定条件下引发才会发生爆炸。
在处理、运输和储存过程中，工业炸药需要具备一定的抗撞击和抗静电能力，以确保避免意外爆炸的发生。
此外，炸药还需要具备较高的不受高温、火源等外界因素影响的能力，以免发生意外引发爆炸。
其次，工业炸药需要具备稳定性。
这意味着炸药应该能够在储存和长期使用的情况下保持其化学和物理特性的稳定。
稳定性的提高能够延长工业炸药的使用寿命，并提高其安全性。
当然，炸药的稳定性也应该尽量与所需的爆炸能量和释放速度相匹配，以满足各种任务的需求。
第三，工业炸药需要具备可控性。
这意味着炸药的爆炸能量和释放速度应该能够根据需要进行调节和控制。
对于不同的应用，需要使用具有不同爆炸威力的炸药。
例如，在挖掘工程中使用的爆破剂和军事应用中使用的炮弹所使用的炸药应该有不同的能量表达。
可控性也涉及到炸药的稳定性和存储条件的要求。
第四，工业炸药需要具备较好的储存性。
这一要求主要是考虑到炸药的长期储存和使用。
炸药在储存过程中应该能够保持其稳定性、安全性和性能的不变。
储存条件应该符合特定的要求，例如储存温度和湿度等。
通过合理的储存方式，可以确保炸药长时间保存而不失去其爆炸特性和功效。
最后，工业炸药还需要具备一定的适应性。
炸药应该能够适应各种不同的任务需求和使用环境。
例如，对于高温环境或低温环境，工业炸药需要具备相应的耐高温或耐低温性能。
此外，针对不同爆炸环境，例如水中或在高压环境下，炸药也需要具备适应性。
综上所述，工业炸药的基本要求包括安全性、稳定性、可控性、储存性和适应性。
只有符合这些要求的炸药才能够在军事、建筑、矿业等领域中得到应用，发挥其爆炸能量的作用。
在研发和生产工业炸药时，必须严格遵守相关标准和规定，确保炸药的质量和性能都能满足这些要求。
(医疗药品管理)炸药的性能
（医疗药品管理）炸药的性能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：（6-1）式中—炸药的理论密度；—第组分的质量；—第组分的体积；—第组分的理论（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：（6-2）而装药的实际密度可由下式求得：（6-3）式中：—装药的实际密度；—空隙率；V—装药的实际体积例1、已知某炸药=1.83，装药密度=1.61~1.69，求其空隙率。
解：=12.7%~7.8%例2、某混合炸药的组成及各组分的理论密度是：该炸药的装药密度是1.686,计算该炸药的理论密度和空隙率。
解：根据（6-1）式，知：=100/56.045=1.784()根据式（6-2）式，得：=(1－１.686/1.784) 100%=5.49%炸药的实际密度除决定于炸药品种外，还与它的加工工艺和装药条件有关。
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实际密度：均小于理论密度，也就是装填密度。 空隙率： (1
0 T ) 100 %
实际密度： 0 T (1 ) mi
V
实际密度的影响：炸药本身（ T 不同），颗粒度及分布，颗 粒形状，颗粒的表面特征，装药的加压压力。
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A cdT c1 (T1 T2 )
T1
T2
（4）
式中T1、T2分别是爆轰产物膨胀前后的温度，c 1 是爆轰产物的平 均比热。
再根据热力学第一定律，对瞬间完成的爆炸（定容爆炸），爆炸 反应放出的热量全部用于内能的增加： dU=δQv （5） 0→1
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第2页
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水中冲击波压力时程曲线示意图
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TNT炸药冲击波压力分布
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作功能力：炸药爆炸时对周围介质所作的总的机械功。
A A1 A2 A3 ... An E
2)作功能力的理论表达式—热力学分析
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无侧向飞散：
对无侧向飞散的平面一维爆轰波，若目标为绝对刚体，
可以推导得出，爆轰结束时作用在目标上的压力 ：
64 p p2 27
（P2—爆轰压力）
比冲量：
I 8 mD 8 i＝ Pd h0 D s 27 s 27
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有侧向飞散：
实际爆炸时总有侧向飞散，这样只有一部分炸药的质量是有效 的（对目标有作用） 有效装药 m ：只要确定了 ma 就可以按上式计算有侧向飞散的 a 比冲量。 瞬时爆轰时，爆轰产物以相同的速度向各个方向飞散。 对圆柱形装药，其底部或一端对目标的作用的有效药量为
ma
。若h﹤2r，则 ma
1 3 r 0 ，显然只有当 h 2r 3
会减小。
时，有效装药量达到最大 4 5 6
h=2r时，6点和3点重合，此时侧向飞散 量最小。
r
3
1
2r
h 2
第13页
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有效装药量ma：
4 一端起爆， 无侧向飞散情形：ma m 9
一端起爆，有侧向飞散情形： ma
猛度(直接的爆炸作用)主要取决于爆轰的压力和作用时间。
爆轰压力：
1 p2 0 D 2 ( 3) 4
（凝聚炸药）
比冲量： i
—对目标的作用时间 ；
P —作用在目标上的压力。
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pd
注：当爆轰产物对目标的作用时间 远大于目标本身的固有振动周期时， 它对目标的破坏。
6.2炸药爆速（略）
6.3炸药的爆轰压力（自学）
爆速与爆轰压力的经验计算方法—Kamlet方法 P.222与P.241
6.4炸药的作功能力（strength)
1) 一般概念
炸药的爆炸作用：
爆速与爆轰压力的实验测定—自学
炸药爆炸时对周围介质的各种机械作用，机械作用形式与 爆炸时周围介质有关。(空气中、水中、土中爆炸现象简述） 爆炸作用的范围 近区：爆炸产物的直接作用区。 远区：冲击波作用区。
热一律：系统内能的减少等于系统向环境传递的热量与系统对 外界所作的功:
dU dQ dA
由于爆炸过程十分迅速，系统来不及与外界进行热交换，可视 为绝热过程。 (0) 定容爆炸
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(1)
(2)
绝热膨胀
第5页
1→2
对绝热膨胀做功过程，因为过程绝热，故有： -dU=δA （2） 若内能只是温度的函数，则：dU=cdT（c为爆炸产物的比热）(3) 由（2）、（3）式积分得爆轰产物膨胀过程所做的功为：
②
1
③
R cv
cv A
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作功能力的实验测定
· 铅 法；
· 弹道臼炮法； · 抛掷爆破漏斗法；
· 水下爆炸测试方法；
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6.5 炸药的猛度
1）猛度的概念
猛度：炸药爆炸时粉碎和破坏与其直接接触的物体的能力。
2 3 r 0 3
有效药高：获得最大有效装药的最小装药高度，
h 2.25d
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若爆轰产物为理想气体且膨胀过程服从：PVγ=const, 则有：
V A QV [1 ( 1 ) 1 ] QV [1 ( P2 / P 1)
1
V2
] QV
（9）
这就是炸药爆炸做功能力的理论表达式。
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V A QV [1 ( 1
V2
) 1 ] QV [1 ( P2 / P 1)
1
] QV
式中： Qv—定容爆热； V—比容； P—压力； γ—绝热指数； η —做功效率； 下标1和2分别表示爆轰产物的初态膨胀前）和终态（膨胀后）。
作功能力的影响因素： 爆热 Qv A
①
,
V1 0 V1 ( 1 0) V2
T1
类似有： QV =
T0
cdT
c2 (T1 T0 )
（6）
c2 为T1、T0间的平均比热 T0炸药的初温（一般为环境温度）， 容。一般T0<<T1，所以 Q c T
V 2 1
如果
c1 c2 c ，那么 QV cT1
T
（7） (8)
由（4）和（7）得： A c (T1 T2 ) QV (1 2 T1 )
性能参数主要有：D 、 、爆轰压力、作功能力、猛度和殉 爆距离等。
6.炸药的性能
6.1 炸药的密度
理论密度（最大密度，晶体密度）：化合物，混合物 例： TNT：1.654 g/cm3, RDX：1.816 g/cm3,HMX：1.91 g/cm3 对混和物有： T mi vi i
——局部破坏作用（是能量的一小部分）；
——发生在爆轰结束后的非常短的时间内；
——近距离范围内的作用。
◆◆近距离才能足够高的压力，足够高的能量密度。
PV const
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2)猛度的理论表示
——爆轰产物的动能； ——炸药的爆轰压力； ——爆炸气体产物动量； ——炸药的功率。