表5给出常用猛炸药的性能。
威力和猛度的大小,常以梯恩梯的威力和猛度值为标准,用相对值表示各种炸药的威力和猛度。
表5 常用猛炸药的性能
项目 | 炸 药 | |||||
黑索今 | 太 恩 | 特屈 儿 | 梯恩梯 | 苦味酸 | ||
外 观 | 白色结晶状或粉末加有钝化剂为红色 | 白色结晶,加有钝化剂为玫瑰色 | 淡黄色结晶 | 淡黄色针状结晶,见光变褐色 | 淡黄色的结晶 | |
密度(g/cm3) | 易压缩,压装密度1.66 | 易压缩,压装密度1.6 | 易压缩,压装密度1.65 | 易压缩,压装密度1.6 铸装密度1.55 | 易压缩,压装密度1.63 铸装密度1.59 | |
熔 点 | 203℃熔化时分解,不能铸装 | 142℃熔化时分解,不能铸装 | 128.5℃熔化时分解不能铸装 | 80.85℃熔化时不分解可铸装 | 121.5℃,熔化时不分解可铸装 | |
吸湿性 | 不吸湿 | 不吸湿 | 不吸湿 | 不吸湿 | 很小 | |
化学安定性 | 良 好 | 良 好 | 良 好 | 良 好 | 良好 | |
溶解性 | 不溶于水,难溶于酒精、乙醚、苯,易溶于丙酮中 | 不溶于水、难溶于酒精、乙醚、苯,易溶于丙酮中 | 不溶于水,难溶于酒精、乙醚、丙酮中。在硝酸中也易溶解 | 不溶于水,能溶于有机溶剂(酒精、乙醚、苯、丙酮等)及酸中 | 能溶于水,成黄色染料,能溶于有机溶剂(酒精、乙醚、苯、丙酮等)及酸中 | |
与金属作用 | 不起作用 | 不起作用 | 不起作用 | 不起作用 | 与金属作用(锡除外)生成敏感物 | |
与酸碱作用 | 与浓硫酸或碱作用可分解 | 与酸碱作用可分解 | 与酸碱作用可分解 | 中性:与碱作用生成敏感物 | 酸性:与碱中和 | |
毒 性 | 有 毒 | 有 毒 | 有 毒 | 有 毒 | 有 毒 | |
爆炸变化 | 空气中燃烧很猛,没有烟,并发出光亮火焰,量大或密封时可爆炸 | 空气中燃烧很猛,没有烟并发出光亮火焰,量大或密封时可爆炸 | 在空气中燃烧较猛烈,烟更少,量大或密封时可爆炸 | 在空气中燃烧生成大量黑烟,但不爆炸。密封时燃烧转变成爆轰。 | 空气中燃烧有少量烟但只燃烧不爆炸,量大或密封时可爆炸 | |
摩擦感度(发火率%) | 76±8 | 92 | 16 | 4~6 | | |
冲击感度(发火率%) | 70~80 | 100 | 50~60 | 4~8 | 24~30 | |
枪弹贯穿 | 100%爆炸 | 100%爆炸 | 约爆炸70% | 不炸 | 约爆炸50% | |
起爆药极限量(g) | 雷 汞 | | 0.17 | 0.29 | 0.36 | 0.3 |
叠氮化铅 | | 0.01 | 0.025 | 0.09 | 0.025 | |
爆速(m/s) | 8741(p=1.796) | 8600(p=1.77) | 7700(p=1.7) | 700(p=1.595) | 7300 | |
爆温(℃) | (p=1.796)3127 | 3627 | 3097 | 2927 | 3540 | |
爆热(kcal/kg) | 1300 | 1400 | 1090 | 1000 | 1030 | |
比容(1/kg) | 900 | 800 | 740 | 685 | 690 | |
威力(铅柱扩孔体积)(ml) | 480 | 455~500 | 340 | 305 | 330 | |
猛度(铅柱压缩量)(mm) | 24 | 24 | 19~22 | 13 | 16 | |
用 途 | 传爆药; 装雷管; 与其它钝感的炸药混合应用; 钝化后可作小口径炮弹装药 | 传爆药; 装雷管; 导爆索芯药; 钝化后作小口径炮 弹装药; 与其它钝化的炸药混合应用 | 传爆药; 雷管装药; 混合爆炸成分; 小口径炮弹装药 | 弹体装药:炮弹、迫击炮弹、火箭弹、炸弹、鱼雷及手榴弹等;爆破药(工兵爆破及工业爆破); 混合炸药成分 | 因本身有较大的缺点,中国用来制造起爆药。日本弹丸大部分是装 |
(9)炸药的机械感度(mechanical sensitivity of explosive)
炸药在机械作用下发生爆炸变化的难易程度,称为炸药的机械感度。炸药在生产、 运输和使用过程中,总是难免受到不同程度的机械作用。如生产时受到撞击,运输时受到碰撞、震动,装弹时受到挤压、摩擦,在炮膛发射时受到内高压气体的冲击等。所以,撞击、摩擦是炸药受到外界作用中最经常、最普遍的一种现象。由于它直接影响到炸药安全性能,故对炸药的机械感度应特别注意。
炸药的撞击感度和摩擦感度有多种表示方法,如爆炸百分数法、上下限法、50%爆炸特性法等。
测定炸药的撞击感度,常用立式落锤仪。试验中常用的锤重为10千克,落高25厘米,平行试验25次,计算其爆炸百分数。
测定炸药的摩擦感度常用摩擦摆。一般试验采用压力为49.0×105帕,摆角90°,平行试验25次,计算其爆炸百分数。某些常用炸药的撞击感度、磨擦感度如表1所示。
表1 常用炸药的撞击感度和摩擦感度
炸药名称 | 撞击感度% | 摩擦感度% |
太 恩 硝化甘油 黑索今 梯恩梯 80/20铵梯炸药 特屈儿 | 100 100 75~80 4~8 16~18 45~55 | 100 100 100 5 — 70 |
(10)炸药的热感度(thermal sensitivity of explosive)
炸药是具有化学爆炸特性的相对稳定的物质。炸药平时是处在相对稳定平衡状态,当它受到一定外界能量激发时,即从稳定状态转变为爆炸变化状态。炸药从相对稳定状态受激发到爆炸变化状态所需外界能量越小,其表现敏感性越大。炸药在外界激发能量作用下,发生爆炸变化的难易程度称为炸药的感度。
炸药的热感度是指炸药在热能量作用下,引起炸药发生爆炸变化的难易程度。热感度包括加热感度和火焰感度两种。加热感度是指热源均匀地加热炸药时的感度。
加热感度 通常用爆发点(又叫爆燃温度、发火点或发火温度)来表示炸药加热感度。所谓爆发点,就是指在一定试验条件下,炸药受热到爆燃所需加热介质的最低温度。炸药的爆发点不是炸药的特性参数,而是与实验测定的条件紧密相关。它是指加热介质的温度,而不是炸药爆炸时炸药本身的温度。为了比较各种炸药热感度的大小,必须固定一个延滞期。通常都采用5秒钟延滞期爆发点或5分钟延滞期爆发点。炸药试样通常取0.05克,起爆药取0.02克,常用炸药的爆发点如表1所示。试验结果表明,火炸药爆发点与延滞期呈一指曲线关系。这是由于反应速度常数K随反应温度T指数增加:
K=Ze-E/RT
式中Z——频率因子;
R——气体常数;
E——火炸药的活化能。
表1 常用炸药的爆发点(℃)
炸药名称 | 5秒延滞期爆发点(℃) | 5分钟延滞期爆发点(℃) |
雷 汞 叠氮化铅 梯恩梯 特屈儿 黑索今 太 恩 梯/黑50/50 | 210 345 475 257 260 225 220 | 170~180 305~132 300~310 130~310 225~235 210 |
火焰感度 炸药在火焰作用下发生爆炸的能力叫做炸药的火焰感度。通常测定火焰感度是将待测炸药压入7.62火帽壳内,放在作为火焰能源的标准黑药柱下面,调整好垂直燃距。黑药柱用灼热电阻比点火。黑药柱燃着时,喷出火焰射向火帽中待测炸药。记录下100%发火的最大高度。在试验中调整燃距,以作为炸药火焰感度的高低的表征。某些常用起爆药的火焰感度如表2所示。
表2 起爆药的火焰感度
起 爆 药 | 上限(cm) | 下限(cm) |
结晶斯蒂芬酸铅 沥青斯蒂芬酸铅 雷 汞 四氮烯 糊精叠氮化铅 叠氮化银 结晶氮化铅 | 28 16 22 15 8 9 10 | 55 50 43 — 20 37 34 |
(11)炸药及火工产品生产安全(safety in production of explosives and initiating explosive devices)
概况 炸药及火工产品均具有燃烧爆炸危险。炸药爆炸是一种化学反应,反应过程必须同时具备三个条件:①反应过程为放热性;②反应高速进行并能自行传播;③反应过程中生成大量气体产物。
反应过程的放热性为爆炸反应的必要条件。只有放热反应才能使反应自行延续,才能使反应具有爆炸性。只靠外界供给热量以维持其反应的物质是不可能发生爆炸的。爆炸反应过程中,单位质量炸药在一定条件下(例如在某一装药密度下)所放出的热量称为爆热。
爆炸反应的一个突出点是反应的高速性,许多普通化学反应放出的热量虽比炸药放出的热量多,但反应过程进行缓慢,而爆炸反应在十万分之几秒至百分之几秒内完成,比一般化学反应快千万倍。由于反应的高速性,反应所产生的热量在极短的瞬间来不及扩散,形成的高温高压气体产物,使炸药具有很大的功率。反之,如果反应进行缓慢,生成的热和气体逐渐扩散到周围介质中,就形不成爆炸。爆炸过程进行的速度,一般指爆轰波在炸药中传播的速度,这个速度称为炸药的爆速。
爆炸反应过程必然产生大量气体。炸药爆炸时产生气体体积为爆炸前体积的数百至数千倍。在爆炸的瞬间大量气体被强烈地压缩在近乎原有的体积之内,因而产生数十万个大气压的高压,再加上反应的放热性,高温高压气体迅速对周围介质膨胀作功,这就造成了炸药所具有的功率。因而炸药是在适当的外界能量作用下,能够发生快速的化学反应,并生成大量的热和气体产物的物质。
火工品则是装有炸药的小型元件或装置,受一定的初始冲能(如热、机械、电和光等冲能)作用即可燃烧或爆炸,以产生预期的功能。常见的火工品有雷管、导火索、导爆索、火帽、底火等。
由于炸药的功率是任何机械所不能达到的,它在简单的外力作用下就能放出巨大的能量,故广泛应用于军事和工业生产。
炸药在军事上可装填各种枪弹、炮弹、火箭弹、地雷、水雷、鱼雷等弹药,也可装填各种军用的火工品,还可制成炸药包,完成军事爆破工程,故炸药是战争中重要的物资。