第二章 工业炸药
**节 爆炸现象与炸药的基本概念
一、爆炸现象
我们在日常生活中经常遇到爆炸现象,如锅炉爆炸、轮胎爆炸、炸药爆炸等,它们的共同特征是:在发生爆炸处,周围压力突然升高,附近物体受到冲击或破坏,同时伴有热、声响和光的效应。根据爆炸产生的原因及特征,爆炸现象可分为三类。
1.物理爆炸
物理爆炸是由于物质的物理状态发生突变(如压力剧增)而引发的爆炸现象。物质在爆炸时,仅仅是形态上发生了变化,而组成成分、化学性质、内部结构没有发生改变,如汽车轮胎爆炸、蒸汽锅炉爆炸、气球爆炸等均为物理爆炸。
2.化学爆炸
化学爆炸是物质在一定条件下发生极迅速的放热化学反应,并生成高温高压的��应物的爆炸现象。爆炸时不仅是物质形态上发生的变化,而且在组成成分和化学性质也发生了变化,如炸药爆炸、雷管爆炸、瓦斯煤尘爆炸、氢氧混合物爆炸均为化学爆炸。
3.核爆炸
核爆炸是某些物质的原子核发生裂变或聚变的连锁反应而引发的爆炸现象。物质在爆炸时不仅在物质形态、组成成分和化学性质上发生了变化,而且在物质内部结构上发生了根本的改变,如原子核裂变(235U的裂变)、核聚变(如氚、氘、锂的聚变)引起原子弹、氢弹的爆炸。
二、炸药爆炸三要素
炸药爆炸是化学爆炸的一种,炸药爆炸时应同时具备三个条件,称为炸药爆炸三要素。
1.化学反应过程大量放热
放热是化学爆炸反应得以自动高速进行的首要条件,也是炸药爆炸对外做功的动力。显然,如果没有热量产生,化学反应不能继续,爆炸也就不能发生。
2.化学反应过程高速进行
炸药爆炸在极短时间内释放出大量能量,形成很高的能流密度,这是区别于一般化学反应的显著特点,是形成化学爆炸的重要条件。例如,1kg梯恩梯完全爆炸只需要十万分之一秒的时间;而1kg煤完全燃烧能放热2140kcal(1cal=4.18J),比梯恩梯约多一倍,但其反应时间要几十分钟,故煤不具备爆炸条件。
3.化学反应过程生成大量气体
炸药化学反应所产生的气体产物,是爆炸做功的媒介。由于气体具有很高的膨胀系数,炸药爆炸瞬间产生大量高温气体,在气体膨胀过程中,将能量迅速转变为机械功,使周围介质受到破坏。
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