１炸药爆炸得基础知识1、1 炸药得爆炸ﻩ爆炸就是人们日常生活中经常见到得现象。
例如超新星得爆发、小行星或陨石得高速碰撞。
在我们地球上见到得闪电、火山爆发、原子弹与氢弹得爆炸、车胎放炮、锅炉胀裂、燃放鞭炮等都就是爆炸。
爆炸就是某一物质系统在有限空间与极短时间内,迅速释放大量能量或急骤转化得物理、化学过程。
在这个过程中,通常伴随有强烈得放热、发光与声响等效应。
爆炸得基本特征表现在速度高、威力大与破坏作用强等方面。
从安全角度出发,爆破时还应考虑爆炸得副作用，如爆破地震效应、冲击波、飞石、有毒气体、噪声以及其她对相邻物体、构筑物与人身得影响等.1。
１。
1 爆炸现象按照爆炸发生得原因，自然界各种爆炸现象可归纳为物理爆炸、核爆炸与化学爆炸三大类.（1)物理爆炸。
爆炸过程就是一个物理过程,即爆炸前后物质得化学成份没有发生质得改变,只就是物态发生了变化。
例如，当蒸汽锅炉内压力过大，超过了锅炉所能承受得抗压强度，使锅炉突然破裂,并发出巨大得声响，就就是典型得物理爆炸.物理爆炸还包括电爆炸、激光与其她强粒子束照射以及物体高速碰撞等引起得爆炸。
大自然中得雷电属于物理爆炸现象，其能源为电能。
带有不同电荷得两块云彩,当距离比较近时,发生强烈得放电现象。
电位差在µ s数量级时间内拉平,使放电区达到极其巨大得能量密度与数万度得高温，导致放电区空气压力急剧升高,并在周围空气中形成强烈得扰动。
（2）核爆炸。
某些物质得原子发生核裂变(U23５得裂变）或核聚变(氘、氚、锂得聚变）等链锁反应时，瞬间释放出巨大能量，使裂变或聚变产物形成高温高压得气体而迅速膨胀做功,造成巨大得破坏作用,称为核爆炸。
原子弹、氢弹得爆炸属于核爆炸。
原子弹就是用铀235或钚239得裂变来实现得。
核裂变时，铀23５或钚23９得原子核在中子得作用下分裂成为较轻得原子核，放出大量得核能。
氢弹就是用氘、氚或锂得聚变来实现得。
核聚变时,氘、氚或锂得原子核在极高温度得条件下结合成为较重得原子核，也能放出大量得核能。
1g铀235全部进行核裂变放出得能量相当于2×l07kｇ梯恩梯得能量,1g氚全部进行核聚变时放出得能量相当于1、1×１０8kg梯恩梯得能量。
核爆炸时原子核反应区得温度达到10７Ｋ,压力达到１0１0Pa以上，在这样高得温度与压力得作用下,其能量以冲击波、光辐射与贯穿辐射等形式表现出来,对外界产生极其严重得破坏作用。
因此,核爆炸就是更加剧烈得爆炸现象.核爆炸过程释放得能量，可以达到普通炸药爆炸能量得几百万倍，具有强烈得爆破作用,但由于目前在工业上没有得到广泛有效得应用,其利用及安全问题不在本书讨论范围之内。
ﻩ(3)化学爆炸。
爆炸过程就是急剧得化学反应过程,放出足够得热能,形成高温高压气体，并对外界膨胀做功。
爆炸后物质得化学成份与性质与爆炸前物质得化学成份与性质相比已经发生了质得改变。
瓦斯爆炸与炸药爆炸都属于化学爆炸。
如铵油炸药就是由硝酸铵与柴油按一定比例混合制成得，爆炸后生成水蒸汽、二氧化碳与氮气。
石油液化气体与一定比例得空气混合物所引起得爆炸也属于化学爆炸。
工程爆破就是利用炸药得爆炸能量对周围介质做功以达到预定工程目标得作业。
在工程爆破中,研究应用最广泛得就是炸药得化学爆炸。
因此本章只介绍炸药得化学爆炸及其相关知识。
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1．2 炸药爆炸必须具备得条件炸药爆炸就是一个化学反应过程,但炸药得化学反应并不都就是爆炸，必须具备一定条件得化学反应才就是爆炸。
炸药爆炸必须同时具备放热反应、生成大量气体与高速反应三个条件。
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2、１放热反应炸药爆炸实质上就是炸药中得化学能在瞬间转化为对外界做功得过程，化学反应释放出得热量就是做功得能源，也就是化学反应进一步加速进行得必要条件。
所以化学反应过程就是否释放能量，决定了炸药能否产生爆炸。
释放热量多少就是爆炸作功大小得决定因素之一。
炸药爆炸时放出得热量大小常用爆热来衡量，爆热指单位质量炸药爆炸时所放出得热量。
爆热可以用实验方法测定,也可以用理论计算方法确定。
常见炸药得爆热值列入表１-1中。
表 1—1 常见炸药得爆热炸药爆炸瞬间放出得热量主要用于对爆炸产物加热，使爆炸产物达到很高得温度,爆炸产物在原有体积内达到热平衡时得温度称为爆温。
爆温与爆炸放出得热量有直接得关系.某些炸药得爆温列入表1—2中。
表１－2 炸药得爆温值1.1.2、2 生成大量气体气体具有良好得可压缩性与很大得膨胀系数，炸药爆炸瞬间（十至几十微秒时间内)生成大量得气体容纳在原有体积内，必然产生很高得压力,高温高压气体为做功提供了必要条件，气体膨胀过程就就是做功.产生气体多少与释放热量多少决定了炸药爆炸做功多少。
常用比容衡量炸药爆炸时产生得气体多少,比容就是指单位质量炸药爆炸后生成得气体在标准状态下所占得容积。
比容越大得炸药，爆炸时对外做功得能力越大。
表1-3列出了某些炸药得比容。
表１—3 炸药得比容1。
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２、３高速度反应只有迅速得化学反应，才能使炸药在瞬间释放出大量能量,达到很高得能量密度。
尽管炸药化学反应释放出大量能量并产生大量气体，如果没有必要得反应速度,也不能形成爆炸，反应速度标志着做功得功率.如煤在空气中燃烧释放出得热量(8960ｋJ/kg）就是ＴNＴ炸药爆炸时释放热量得两倍多，同时生成大量得气体,但由于反应过程比较缓慢，其能量密度远小于ＴNT爆炸时得能量密度，不能形成爆炸。
爆炸反应得速度通常用爆速来衡量，爆速就是指爆炸过程在炸药中传播得最大得稳定得速度。
可以认为在同等条件下,爆速高得炸药,爆炸反应速度高,爆炸得威力也高。
常用炸药得爆速列于表1-4中。
表１—４炸药得爆速炸药得化学反应只有同时具备以上三个条件才能形成爆炸反应，产生爆炸效应。
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1．3 炸药得反应形式爆炸不就是炸药唯一得化学反应形式,在特定得反应条件下，同种炸药可能有四种不同得化学反应形式：热分解、燃烧、爆炸与爆轰.四种反应形式产生不同得物理化学效应。
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１.3、1 热分解热分解就是炸药化学反应得最低形式,表现为炸药在常温下缓慢得化学变化,使原物质发生本质得变化。
炸药得热分解过程没有明显得声、光效应,通常不易觉察。
反应速度随内外条件而变化,通常对温度比较敏感，温度越高，反应速度越快，湿度、压力与通风条件对反应速度与结果也会产生不同程度得影响。
炸药热分解一般会带来不良后果，炸药因热分解而变质直接影响炸药得使用。
在一定条件下，热分解会转变为燃烧甚至爆炸，以致发生意外爆炸事故。
所以在炸药得制造、贮存过程中应严格控制环境条件,避免炸药得热分解.1。
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３、2 燃烧燃烧就是比热分解更高一级得化学反应形式，往往就是由受热或火焰引起得。
燃烧就是物质得氧化过程，所以一般物质燃烧需要外界提供氧,而炸药本身含有丰富得氧与燃料，不需要外界得氧就可以燃烧。
一旦炸药燃烧,靠隔绝空气得灭火方法不起作用，往往还会加速炸药得燃烧。
炸药燃烧时对压力比较敏感,压力越大，燃速越高,甚至由燃烧转变为爆炸。
所以炸药在密闭条件下燃烧就是很危险得。
炸药贮存时,要注意创造不利于燃烧得条件，如改善通风条件。
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1．3、3 爆炸爆炸就是炸药得最高化学反应形式.与燃烧得区别在于燃烧靠热传导传递能量与激发化学反应，爆炸则靠冲击波传递能量与激发反应区；燃烧受环境影响较大,爆炸则基本上不受环境影响；爆炸得反应速度、温度与压力都比燃烧高得多。
所以爆炸表现出强烈得破坏作用。
爆炸就是爆破安全得主要控制对象。
爆炸过程中遇到不利因素也可能导致爆炸中断，使爆炸过程转变为燃烧或热分解.1．1。
３、4 爆轰爆炸速度增长到稳定爆速得最大值时就转化为爆轰，爆轰就是指炸药以最大稳定速度进行得反应过程。
特定得炸药在特定得条件下得爆轰速度为常数。
爆炸与爆轰并无本质上得区别，只不过就是传播速度不同而已.爆轰得传播速度就是恒定得，爆炸得传播速度就是可变得，就这个意义上讲，也可以认为爆轰就是爆炸得一种特殊形式，即稳定得爆炸.炸药爆炸已经在许多行业得到广泛应用,尤其在工程爆破方面。
在岩土工程中,无论在经济方面还就是在效率方面，爆破方式都比机械方式具有优势;在城市建设与企业改造中，控制爆破也发挥了重要作用。
炸药化学反应得四种形式与各自必要得条件相对应，条件改变,反应形式也相应地改变,可以相互转化，即它们之间有着非常密切得内在联系。
从安全与爆破工程方面考虑,都希望炸药按照预定得反应形式进行化学反应，即使反应形式发生转变,也应在可以控制得范围内,否则会引起预想不到得事故。
1、2 炸药得起爆与感度1.2。
1 炸药得起爆与起爆能爆炸就是炸药在特定条件下得化学反应过程，促使炸药进行爆炸反应得条件称为起爆条件。
当炸药内部处于相对稳定状态时,必须获得必要得外能才会破坏这种稳定状态,使炸药得各元素重新组合,发生爆炸反应。
通常将外界施加给炸药某一局部而引起炸药爆炸得能量称为起爆能，而引起炸药发生爆炸得过程成为起爆。
引起炸药爆炸得原因可以归纳为两个方面。
——内因与外因。
从内因瞧，炸药爆炸就是由于炸药分子结构得不同所引起得。
也就就是说，炸药本身得化学性质与物理性质决定着该炸药对外界作用得选择能力。
吸收外界作用能力比较强,分子结构比较脆弱得炸药就容易起爆，否则就不容易起爆。
例如，碘化氮只要用羽毛轻轻触及就可以引起爆炸,而硝酸铵需用几十克甚至数百克梯恩梯才能引爆。
所谓外因系指起爆能.由于外部作用得形式不同,导致炸药爆炸得起爆能通常可以有以下三种形式：热能:加热升温可以使炸药分子运动速度加快，加速炸药得化学分解与化合，达到一定得温度后,便可以由爆燃转化为爆炸。
如用导火索喷出得火花起爆雷管中得起爆药，火花起爆黑火药,炸药受到烘烤、加热或火花作用时，开始热分解,然后燃烧,最后转变为爆炸得过程都就是热能作用得结果。
机械能：撞击、摩擦等机械能作用在炸药得局部，使炸药局部分子获得动能,加速运动,局部温度升高，形成“灼热核”.它得直径为10－5～1０—3cm,比炸药分子得直径10－8cm大得多，并且能存在１0-5~1０－3s得时间内。
由于灼热核得形成,首先局部炸药发生爆炸，然后发展为炸药得全部爆炸。
这种观点即解释炸药起爆机理得“灼热核理论"。
在工程爆破中很少利用机械能起爆炸药,但在炸药得生产、储存、运输与使用过程中，应该注意防止因机械能引起得意外得爆炸事故。
爆炸能：炸药爆炸时形成得高温高压状态携带得巨大能量能够引发附近炸药爆炸，如炸药内部局部爆炸转变为全部爆炸,起爆药引爆主炸药爆炸，雷管引爆炸药都属于爆炸能起爆。
工程爆破中，炮孔中得炸药都就是在雷管、起爆弹、导爆索等爆炸能得作用下发生爆炸得。
1．2．２炸药起爆得基本理论ﻩ（１）炸药得热能起爆理论热能起爆理论得基本要点就是在一定得温度、压力与其她条件下，如果一个体系反应放出得热量大于热传导所散失得热量，就能使该体系-—混合气体发生热积聚,从而使反应自动加速而导致爆炸。