1、2.1 炸药爆炸原理炸药爆炸原理2.2 工业炸药工业炸药2.3 起爆器材起爆器材2.4 起爆方法与网络起爆方法与网络2.1.1爆炸的定义爆炸的定义2.1.2爆炸种类爆炸种类2.1.3炸药爆炸三要素炸药爆炸三要素2.1.4炸药的分类与化学反应形式炸药的分类与化学反应形式2.1.5炸药的起爆与敏感度炸药的起爆与敏感度2.1.6炸药的传爆与性能参数炸药的传爆与性能参数 爆炸的定义：爆炸是物质的一种急剧的物理，爆炸的定义：爆炸是物质的一种急剧的物理，化学变化，同时瞬间施放出大量内能，对周围化学变化，同时瞬间施放出大量内能，对周围介质做功，产生巨大的机械破坏作用。介质做功，产生巨大的机械破坏作用。2.1
2、.2 爆炸种类爆炸种类 爆炸分类：物理爆炸、核爆炸、化学爆炸爆炸分类：物理爆炸、核爆炸、化学爆炸 物理爆炸：爆炸前后物质的分子组成不发生变化，只是物理爆炸：爆炸前后物质的分子组成不发生变化，只是物态发生变化的爆炸现象称为物理爆炸。如锅炉、氧气物态发生变化的爆炸现象称为物理爆炸。如锅炉、氧气瓶等高压容器的爆炸均属此类，爆炸前后只是气体的高瓶等高压容器的爆炸均属此类，爆炸前后只是气体的高压状态发生变化。压状态发生变化。化学爆炸：爆炸前后物质的分子组成发生了变化，爆炸化学爆炸：爆炸前后物质的分子组成发生了变化，爆炸过程就是化学反应的过程。过程就是化学反应的过程。核爆炸：由核裂变、核聚变或发生物质湮灭
3、等引起的爆核爆炸：由核裂变、核聚变或发生物质湮灭等引起的爆炸称为核爆炸，核爆炸在瞬间施放出极大的能量。炸称为核爆炸，核爆炸在瞬间施放出极大的能量。炸药爆炸三要素：炸药爆炸三要素：放热：炸药爆炸化学反应放出大量热量是维持爆炸反应继放热：炸药爆炸化学反应放出大量热量是维持爆炸反应继续进行的能源，也是对周围介质做功的物质基础。只有这续进行的能源，也是对周围介质做功的物质基础。只有这样，爆炸反应才能独立地假设进行。样，爆炸反应才能独立地假设进行。生成大量气体：高压气体具有膨胀做功的能力。爆轰界面生成大量气体：高压气体具有膨胀做功的能力。爆轰界面附近的气体压力在附近的气体压力在GPa以上。以上。如：铝热
4、剂反应：可以形成如：铝热剂反应：可以形成3000度高温，但无气体度高温，但无气体发生，不会发生爆炸。发生，不会发生爆炸。反应高速度反应高速度 由于反应速度快，炸药爆炸前所占据体积内，气体产物由于反应速度快，炸药爆炸前所占据体积内，气体产物温度可以达到温度可以达到2000-3000度，压力可达到几万度，压力可达到几万MPa。反应速度高意味着功率高：反应速度高意味着功率高：1公斤煤在空气中燃烧能生成公斤煤在空气中燃烧能生成2140千卡热量。约合千卡热量。约合900万万焦耳，假设燃烧时间为焦耳，假设燃烧时间为1小时，功率为小时，功率为2500J/s；1公斤公斤TNT炸药的爆热值为炸药的爆热值为101
5、0千卡，折合约千卡，折合约400万焦耳，万焦耳，爆炸时间为万分之一秒，功率为爆炸时间为万分之一秒，功率为4E6 J/s，是煤功的，是煤功的1.7万倍。万倍。炸药的定义：炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反炸药的定义：炸药是在一定条件下，能够发生快速化学反应，由稳定的反应界面（放出巨大能量，生成大量气体产应，由稳定的反应界面（放出巨大能量，生成大量气体产物，显示其爆炸效应的化合物或混合物。物，显示其爆炸效应的化合物或混合物。特征：特征：反应界面附近爆炸生成物向反应方向运动；反应界面附近爆炸生成物向反应方向运动；通常反应界面移动速度在通常反应界面移动速度在3000m/s以上；以上；反应界面前方为
6、未发生任何化学反应的炸药，后方为反应反应界面前方为未发生任何化学反应的炸药，后方为反应产物。产物。发射药发射药:是在一定条件下，能够发生快速化学反应，生成是在一定条件下，能够发生快速化学反应，生成大量气体产物，并对外做功的化合物或混合物（硝化棉大量气体产物，并对外做功的化合物或混合物（硝化棉等）。等）。烟火剂：用以装填特种弹药，产生特定的烟火效果。烟火剂：用以装填特种弹药，产生特定的烟火效果。特征：特征：反应区附近燃烧生成物向背离反应区运动；反应区附近燃烧生成物向背离反应区运动；反应区是蔓延形的；反应区是蔓延形的；存在反应区域，该区域内物质都在化学反应（燃烧）。存在反应区域，该区域内物质都在化
7、学反应（燃烧）。按组分炸药可分为：单质炸药，混合炸药。按组分炸药可分为：单质炸药，混合炸药。按用途炸药可分为：起爆药、猛炸药。按用途炸药可分为：起爆药、猛炸药。起爆药：起爆药用来制作雷管等起爆器材，敏感度高，威起爆药：起爆药用来制作雷管等起爆器材，敏感度高，威力不一定大，用量很小，一般都是单质炸药。如二硝基重力不一定大，用量很小，一般都是单质炸药。如二硝基重氮酚，雷汞，氮化铅。氮酚，雷汞，氮化铅。猛炸药：起主要做功作用，和起爆药相比较，感度较低，猛炸药：起主要做功作用，和起爆药相比较，感度较低，威力大。威力大。猛炸药可分为单质猛炸药（如：猛炸药可分为单质猛炸药（如：TNT、黑索金、泰安等）、黑
8、索金、泰安等）和混合炸药（如岩石炸药、铵松蜡炸药等，是爆破工程的和混合炸药（如岩石炸药、铵松蜡炸药等，是爆破工程的主要用药）两类。主要用药）两类。炸药有三种化学反应形式：热分解、燃烧、爆炸。炸药有三种化学反应形式：热分解、燃烧、爆炸。（1）热分解：反应速度缓慢。在不同条件下可以是吸）热分解：反应速度缓慢。在不同条件下可以是吸热反应、也可以是放热反应。硝铵在低于热反应、也可以是放热反应。硝铵在低于150度是为吸度是为吸热反应；当温度高于热反应；当温度高于200度左右时为放热反应。分解反度左右时为放热反应。分解反应性能反映了炸药的化学安定性。分解反应进行到一应性能反映了炸药的化学安定性。分解反应进
9、行到一定条件时，可以转化为燃烧，定条件时，可以转化为燃烧，（2）燃烧：不同于一般燃料的燃烧，它不需要外界提供）燃烧：不同于一般燃料的燃烧，它不需要外界提供氧节可以燃烧。如果外界条件有利（压力高、温度高），氧节可以燃烧。如果外界条件有利（压力高、温度高），炸药的燃烧可能转化为爆炸。爆破工程中所用猛炸药如果炸药的燃烧可能转化为爆炸。爆破工程中所用猛炸药如果发生燃烧则是一种研制的事故。发生燃烧则是一种研制的事故。（3）爆炸：反应的速度和传爆的速度极高，可达到每秒）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，发生数千千米。爆炸的传播靠冲击波，在爆炸界面附近
10、，发生压力、温度的急剧升高。爆炸过程如遇到不利因素，爆炸压力、温度的急剧升高。爆炸过程如遇到不利因素，爆炸中断。中断。这三种形式在一定条件下可以相互转化，三种形式所产生这三种形式在一定条件下可以相互转化，三种形式所产生的效果大不相同：的效果大不相同：2.1.3.1 炸药的起爆炸药的起爆 炸药属于不稳定物质（能级属于亚稳态），但如炸药属于不稳定物质（能级属于亚稳态），但如果没有任何外部能量的作业，炸药保持它的化学平衡。果没有任何外部能量的作业，炸药保持它的化学平衡。外部输入的能量一旦达到某个阈值，化学反应开始，外部输入的能量一旦达到某个阈值，化学反应开始，施放出热量，在一定条件下，反应速度加快：
11、从燃烧施放出热量，在一定条件下，反应速度加快：从燃烧转化为爆炸。转化为爆炸。工业炸药的起爆能主要有三种形式：工业炸药的起爆能主要有三种形式：热能热能火焰、火星、电热等形式，工业雷管多用这火焰、火星、电热等形式，工业雷管多用这种起爆能种起爆能机械能机械能通过碰撞、摩擦、针刺等机械作用使炸药通过碰撞、摩擦、针刺等机械作用使炸药分子间产生强烈的相对运动，并在瞬间产生热效应分子间产生强烈的相对运动，并在瞬间产生热效应使炸药起爆，多用于武器。使炸药起爆，多用于武器。爆炸冲能爆炸冲能利用起爆药等爆轰产生的爆轰波及高温利用起爆药等爆轰产生的爆轰波及高温高压气体产物的动能，使猛炸药起爆。高压气体产物的动能，使
12、猛炸药起爆。2.1.3.2 炸药的敏感度炸药的敏感度定义：炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应与否以及发定义：炸药在外界起爆能作用下发生爆炸反应与否以及发生爆炸反应的难易程度，叫做该炸药的敏感度（或感度）生爆炸反应的难易程度，叫做该炸药的敏感度（或感度）炸药感度的高低以激起炸药爆炸反应所需起爆能的多少炸药感度的高低以激起炸药爆炸反应所需起爆能的多少来衡量。感度与所需的起爆能成反比。来衡量。感度与所需的起爆能成反比。炸药的敏感度感度指标：炸药的敏感度感度指标：热感度：炸药的热感度是指在热能作用下引起炸药爆炸热感度：炸药的热感度是指在热能作用下引起炸药爆炸的难易程度。热感度包括热感度和火焰感度两种。
13、的难易程度。热感度包括热感度和火焰感度两种。机械感度：包括撞击感度、摩擦感度机械感度：包括撞击感度、摩擦感度爆炸冲能感度：冲击波感度（描述指标为殉爆）爆炸冲能感度：冲击波感度（描述指标为殉爆）静电感度：指在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。静电感度：指在静电火花作用下发生爆炸的难易程度。殉爆定义：主爆药柱和从爆药柱被置于直径略大于药柱直殉爆定义：主爆药柱和从爆药柱被置于直径略大于药柱直径的半圆槽中。两药柱轴线重合，距离为径的半圆槽中。两药柱轴线重合，距离为L。主药柱前端插。主药柱前端插入入8#雷管，爆炸时产生的强烈冲击波在一定距离内可以激雷管，爆炸时产生的强烈冲击波在一定距离内可以激起从爆药柱
14、爆炸。足以使得从爆药柱全爆的最大距离起从爆药柱爆炸。足以使得从爆药柱全爆的最大距离L称为称为该炸药的殉爆距离，单位是该炸药的殉爆距离，单位是cm。影响炸药敏感度的因素：影响炸药敏感度的因素：内在因素内在因素外在因素外在因素炸药的密度炸药的密度掺入的杂质掺入的杂质2.1.4.1 炸药的传爆炸药的传爆 炸药的传爆是指药包从起爆到爆炸反应完毕所经历的炸药的传爆是指药包从起爆到爆炸反应完毕所经历的传播。传播。炸药的传爆过程是爆轰波传播的结果。利用建立在流炸药的传爆过程是爆轰波传播的结果。利用建立在流体动力学基础上的爆轰波传播理论，可以计算出爆轰波体动力学基础上的爆轰波传播理论，可以计算出爆轰波的所有参
15、数，如速度、压力、必定、稳定及能量等。的所有参数，如速度、压力、必定、稳定及能量等。2.1.4.1 2.1.4.1 炸药的传爆炸药的传爆 炸药起爆后，首先在炸药的某一聚变发生爆炸化学反应，炸药起爆后，首先在炸药的某一聚变发生爆炸化学反应，产生大量高温、高压和高速流动的气体产物流，并施放出大产生大量高温、高压和高速流动的气体产物流，并施放出大量的热能。这一高速气流强烈冲击和压缩临近的炸药，使得量的热能。这一高速气流强烈冲击和压缩临近的炸药，使得临近炸药层中产生冲击波并引起该层炸药的压力、温度、密临近炸药层中产生冲击波并引起该层炸药的压力、温度、密度产生突跃式升高，而迅速发生化学反应，生成大量的爆
16、炸度产生突跃式升高，而迅速发生化学反应，生成大量的爆炸产物并施放出大量的热能。产物并施放出大量的热能。局部炸药爆轰所施放的热能，可以加强冲击波强度，补局部炸药爆轰所施放的热能，可以加强冲击波强度，补偿偿“爆轰产物中的稀疏波对冲击波头的爆轰产物中的稀疏波对冲击波头的”追赶消弱，当这一追赶消弱，当这一补偿达到平衡时，稳定的爆轰出现，爆轰波以稳定的速度向补偿达到平衡时，稳定的爆轰出现，爆轰波以稳定的速度向前传播。这样，冲击波继续压缩下一层炸药又引起下一层炸前传播。这样，冲击波继续压缩下一层炸药又引起下一层炸药的化学反应，新施放的热能又补充到新冲击波中期。如此药的化学反应，新施放的热能又补充到新冲击波
17、中期。如此一层一层传播，就完成了炸药的爆轰过程。一层一层传播，就完成了炸药的爆轰过程。由冲击波在炸药中传播激起的爆炸反应称为爆轰由冲击波在炸药中传播激起的爆炸反应称为爆轰(detonation)。伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波伴随有快速化学反应区的冲击波称为爆轰波(detonation wave)。爆轰波沿药柱传播的速度称为爆速爆轰波沿药柱传播的速度称为爆速(detonation velocity)。爆轰波压力取决于装药的爆速和密度；爆轰波压力取决于装药的爆速和密度；爆轰波特征：爆轰波特征：爆轰波是带有一个化学反应区的冲击波的一种；爆轰波是带有一个化学反应区的冲击波的一种；紧临爆轰波的
18、爆轰产物的运动反向指向未爆炸药区域；紧临爆轰波的爆轰产物的运动反向指向未爆炸药区域；爆轰刚结束时，爆轰产物的密度大于炸药的出事密度；爆轰刚结束时，爆轰产物的密度大于炸药的出事密度；紧临爆轰波的爆轰产物的稳定高于爆温。紧临爆轰波的爆轰产物的稳定高于爆温。2.1.4.1 2.1.4.1 炸药的传爆炸药的传爆2.1.4.2 炸药的爆速炸药的爆速爆速是炸药的重要性能指标之一，也是目前唯一能准确策爆速是炸药的重要性能指标之一，也是目前唯一能准确策略的爆轰参数。略的爆轰参数。药包直径的影响。药包直径的影响。约束条件的影响。约束条件的影响。炸药性能和装药条件的影响炸药性能和装药条件的影响起爆能的影响。起爆能
19、的影响。炸药实际爆速和理想爆速间的关系：炸药实际爆速和理想爆速间的关系：炸药爆速的测定：炸药爆速的测定：导爆索法导爆索法导爆索法又称道特里什导爆索法又称道特里什(Dautriche)法，其原理是利用已知爆法，其原理是利用已知爆速的导爆索测定炸药的爆速。速的导爆索测定炸药的爆速。电测法电测法电测法是国际规定的测定工业炸药爆速的仲裁方法。电测法是国际规定的测定工业炸药爆速的仲裁方法。高速摄影法高速摄影法导爆索法和电测法适用于具有雷管感度且包装符合产品标准导爆索法和电测法适用于具有雷管感度且包装符合产品标准的药卷，药卷外径一般的药卷，药卷外径一般32mm或或35mm。对不具有雷管感度，。对不具有雷管
20、感度，需加起爆药柱或强约束条件起爆的试样，应按需加起爆药柱或强约束条件起爆的试样，应按GB/T1322891工业炸药爆速测定方法工业炸药爆速测定方法的有关规定进行改装。的有关规定进行改装。2.1.4.3 炸药临界直径炸药临界直径由于反应区厚度很小，药柱直径达到一定值后，爆速就由于反应区厚度很小，药柱直径达到一定值后，爆速就已经接近理想爆速，此药柱直径称为极限直径。已经接近理想爆速，此药柱直径称为极限直径。当药柱直径减少到一定值后，爆轰波不能稳定传播。爆当药柱直径减少到一定值后，爆轰波不能稳定传播。爆轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径轰波能稳定传播的最小药柱直径称为临界直径(critica
21、l diameter)。临界直径时的爆速称为临界爆速。临界直径时的爆速称为临界爆速。炸药名称炸药名称临界直径（临界直径（mm）玻璃外壳纸壳叠氮化铅0.01-0.02泰安1.0-1.5黑索金1.0-1.54特屈儿7TNT8-1011铵梯炸药10-1212临界直径与炸药的化学本性有很大关系：起爆临界直径与炸药的化学本性有很大关系：起爆药临界直径最小，其次为单质高猛炸药。药临界直径最小，其次为单质高猛炸药。2.1.4.3 2.1.4.3 炸药的临界直径炸药的临界直径2.1.4.4 炸药密度炸药密度 增大炸药的密度可以提高理想爆速，但临界直径和极限增大炸药的密度可以提高理想爆速，但临界直径和极限直径也
22、将发生变化，对于大多数单质炸药，其临界直径和直径也将发生变化，对于大多数单质炸药，其临界直径和极限直径都随装药密度的增加而减少；但对于混合炸药，极限直径都随装药密度的增加而减少；但对于混合炸药，尤其是硝铵类混合炸药，密度超过一定值后，临界直径随尤其是硝铵类混合炸药，密度超过一定值后，临界直径随密度增大而显著增大。密度增大而显著增大。对单质炸药，增大密度既提高理想爆速，又减小临界直对单质炸药，增大密度既提高理想爆速，又减小临界直径，故当药柱直径一定时，爆速是随密度增大而增加的。径，故当药柱直径一定时，爆速是随密度增大而增加的。2.1.4.5 炸药密度炸药密度 增大炸药的密度可以提高理想爆速，但临
23、界直径和极限增大炸药的密度可以提高理想爆速，但临界直径和极限直径也将发生变化，对于大多数单质炸药，其临界直径和直径也将发生变化，对于大多数单质炸药，其临界直径和极限直径都随装药密度的增加而减少；但对于混合炸药，极限直径都随装药密度的增加而减少；但对于混合炸药，尤其是硝铵类混合炸药，密度超过一定值后，临界直径随尤其是硝铵类混合炸药，密度超过一定值后，临界直径随密度增大而显著增大。密度增大而显著增大。对单质炸药，增大密度既提高理想爆速，又减小临界直对单质炸药，增大密度既提高理想爆速，又减小临界直径，故当药柱直径一定时，爆速是随密度增大而增加的。径，故当药柱直径一定时，爆速是随密度增大而增加的。2.
24、1.4.6 炸药威力、爆力和猛度炸药威力、爆力和猛度炸药做功能力的概念：炸药做功能力的概念：炸药爆炸时生成高温高压的气体产物，在对外膨胀时压缩周围的介炸药爆炸时生成高温高压的气体产物，在对外膨胀时压缩周围的介质，是临近的介质变形、破坏、飞散而做功。所有爆炸产物的功之质，是临近的介质变形、破坏、飞散而做功。所有爆炸产物的功之总和叫做总功。总功只是炸药总能量的一部分，称为炸药的做功能总和叫做总功。总功只是炸药总能量的一部分，称为炸药的做功能力力(strength)，也称为炸药的威力，也称为炸药的威力(power)。定义：炸药对周围介质的各种机械作用统称为爆炸作用，可以分为定义：炸药对周围介质的各种
25、机械作用统称为爆炸作用，可以分为两部分：两部分：动作用：冲击波或应力波形成的破坏作用动作用：冲击波或应力波形成的破坏作用静作用：爆轰产物的流体静压或膨胀做功形成的破坏或抛掷作用。静作用：爆轰产物的流体静压或膨胀做功形成的破坏或抛掷作用。威力：炸药对周围介质产生强烈的冲击和压缩作用，使周围介威力：炸药对周围介质产生强烈的冲击和压缩作用，使周围介质发生编写、破坏、运动和抛掷，这种爆炸做功通常称作威力。质发生编写、破坏、运动和抛掷，这种爆炸做功通常称作威力。爆力：炸药爆炸对周围介质所作机械功的总和。爆力：炸药爆炸对周围介质所作机械功的总和。猛度：炸药爆炸产生冲击波和应力波的强度。猛度：炸药爆炸产生冲
26、击波和应力波的强度。说明：说明：欧美国家使用威力，我国使用爆力和猛度；欧美国家使用威力，我国使用爆力和猛度；爆力相等的不同炸药，对邻接药包的介质的局部破坏作用可能爆力相等的不同炸药，对邻接药包的介质的局部破坏作用可能不相同。例如梯恩梯同阿马托（硝酸铵不相同。例如梯恩梯同阿马托（硝酸铵80/梯恩梯梯恩梯20）的爆力）的爆力大致相同，可是梯恩梯对临近介质的局部破坏能力却比阿马托大致相同，可是梯恩梯对临近介质的局部破坏能力却比阿马托大得多。此外，即使药量相等的同一种炸药，两个不同装药密大得多。此外，即使药量相等的同一种炸药，两个不同装药密度的药包对邻近介质的局部破坏作用也不一样。这种差别主要度的药包
27、对邻近介质的局部破坏作用也不一样。这种差别主要是由于爆轰波的动作用造成的。是由于爆轰波的动作用造成的。威力：使用弹道摆法测试。威力：使用弹道摆法测试。猛度：铅铸法和爆破漏斗法测试。猛度：铅铸法和爆破漏斗法测试。猛度：铅柱压缩法测试。猛度：铅柱压缩法测试。工业炸药工业炸药又称民用炸药，其应用极为广泛，被视为“能源工业的能源”和“基础工业的基础”。炸药炸药是指在一定的外界能量作用下能发生极迅速的化学反应，放出足够热量及对外作功的物质。古代炸药古代炸药 硝化甘油类炸药硝化甘油类炸药 硝铵类炸药硝铵类炸药 含水炸药含水炸药 爆破剂爆破剂 铵梯类炸药铵油类炸药铵梯炸药（包括少梯炸药）铵梯油炸药粉状铵油炸
28、药（普通铵油炸药）多孔粒状铵油炸药膨化硝铵炸药乳化铵油炸药（重铵油炸药）铵松腊炸药铵沥腊炸药含水炸药浆状炸药水胶炸药乳化炸药粉状乳化炸药硝化甘油类炸药胶质硝化甘油炸药粉状硝化甘油炸药其它类炸药太乳炸药粒状粘性炸药液体炸药等（改性铵油油炸药）黑火药是我国古代的四大发明之一，2000多年前，我国人民就有了制作烟火、花炮的技能和知识2。公元660年，炼丹家孙思邈在所著丹经的“伏硫磺法”中，就记载了硝石和硫磺作用的化学反应现象。公元803年清庶子在铅汞甲辰至宝集成中记载的用硫二两，硝二两，马兜铃三钱半，通过“矶伏火法”配制而成的黑火药是一个较为完备的黑火药配方。这些是世界上最早的有关黑火药的文字记载3
29、。我国的黑火药直到13世纪才经阿拉伯国家辗转传到欧洲，14世纪的欧洲已广泛地将火药用在军事上4。黑火药在欧洲经过近两百年的发展后，1627年匈牙利人首先利用黑火药进行采矿的爆破工作，使采矿效率大为提高。16301705年，黑火药爆破法相继在西欧、北美一些国家的矿山、筑路、隧道工程中应用5。我国由于长期受封建制度和思想的束缚，包括黑火药在内的许多科学技术上的重大成就，除了在军事上有所应用外，未能在生产中得到良好的发展和应用。黑火药在采矿业中的应用被认为是工业革命开始的标志，它作为当时世界上独一无二的炸药，一直使用到19世纪中叶6 1719世纪席卷欧洲的工业革命使科学技术得到飞速的发展，1803年
30、英国的霍华德（Howard）合成了雷酸汞，为雷管的发明奠定了基础。1845年意大利的索布列罗（Sobriro）发现了硝化甘油，1846年瑞士的舍恩比（Schoenbein）又发现了硝化棉。这些科技成就为工业炸药的发展与应用创造了物质基础。直到1863年，瑞典的大科学家、大发明家阿尔弗雷德诺贝尔（Alfred Nobel）发明雷管，并成功地进行了雷管引爆猛炸药的试验，才使炸药爆炸性能试验和应用成为可能。德国著名科学家威尔教授对雷管的发明给予高度评价：自从发现黑火药以后，炸药事业最大的进步，就是发明雷酸汞作为硝化甘油、火药棉和其他爆炸物的导爆剂，使它们的爆炸力可以按人的意愿释放出来。假如没有这个发
31、明，上述种种物品就不能用作炸药。我们发现并能利用许多其他物品的爆炸性质，也不能不完全归功于这项发明7-8。1865年诺贝尔发明了以75%硝化甘油和25%硅藻土组成的代那迈特（Dynamite），这是诺贝尔在惨痛的事故教训中，为自己确定的制造一种安全炸药的研究课题的成果，极大地提高了炸药的生产、储存、运输和使用的安全性。1875年诺贝尔又以硝化甘油和硝化棉制成了胶质代那迈特，并且在使用中通过变化硝化甘油或硝化棉的含量（8%100%）配制不同威力的代那迈特。说明现代工业炸药从一开始就致力于研究解决它的安全性问题和做功能力系列化问题。由于代那迈特具有优良的爆炸性能，因此迅速在世界各地得到推广和应用，
32、取代了黑火药，一直应用到20世纪50年代9。1901年以来每年的诺贝尔基金会对全世年以来每年的诺贝尔基金会对全世界在物理学，化学，生理学或医学，经济，界在物理学，化学，生理学或医学，经济，文学和和平成就杰出人士颁发诺贝尔奖。文学和和平成就杰出人士颁发诺贝尔奖。诺贝尔奖是一项国际奖项，诺贝尔基金会诺贝尔奖是一项国际奖项，诺贝尔基金会在瑞典斯德哥尔摩。在瑞典斯德哥尔摩。每一奖项包括一枚每一奖项包括一枚奖牌，个人文凭，和现金奖。奖牌，个人文凭，和现金奖。诺贝尔奖金：2009年为1000万瑞典克朗,约140万美元。早在1658年硝酸铵就已发现，但直到1867年由瑞典的奥尔森（Olsson）和诺宾（No
33、rrbein）发明了用硝酸铵和多种燃料配制的混合炸药10，才奠定了研制和生产硝铵炸药的基础。1872年瑞典又研制了组分为：硝酸铵80%，木炭粉6%，硝化甘油14%的新型硝铵炸药，1886年俄国又研制了组分为：硝酸铵72.5%，苦味酸27.5%的又一种新型硝铵炸药，从此不含贵重成分硝化甘油的硝铵炸药就逐渐发展起来3。1947年前后，在法国布雷斯和美国德克萨斯城两起船装硝酸铵肥料的灾难性大爆炸事故5，显示了硝酸铵的爆炸潜能，引导人们将工业炸药的研究开发向硝酸铵发展。1943年加拿大的康索利得泰矿山冶炼公司（Consolidated Mining&Smelting Co.）研究生产了称为普利尔（Pr
34、ill）的多孔粒状硝酸铵，为铵油炸药的研制、生产以及炮孔装药机械化创造了条件。1954年在美国的一个矿山成功地进行了铵油炸药试验，1955年美国克利夫兰克利夫矿山公司（Cleveland-Cliff Mining Co.）在密萨比和密歇根（Mesabi and Michigan）铁矿区进行了大规模的粒状铵油炸药现场爆破。随后，铵油炸药由于原料来源广泛、制造简单、成本低廉、使用方便安全而迅速发展，并推广到世界各地。在欧美国家，很快就用铵油炸药取代了长期沿用的硝化甘油类炸药和铵梯类炸药。1970年世界铵油炸药的用量已占工业炸药总用量的一半以上，而加拿大和美国铵油炸药使用量则占本国工业炸药总量的70
35、80%11-12。铵油炸药具有抗水性、体积威力低和对雷管不敏感的缺点13 1956年美国犹他大学M.A.库克（Cook）教授和加拿大铁矿公司H.E.法南姆（Farnam）发明的浆状炸药除了克服了铵油炸药的缺点以外，还打破炸药基本理论中“水火不相容”的传统观念，将水引入铵油炸药混合物中，然后使体系胶凝，防止体系外水的侵入，这种以水抗水的新理论使人们对炸药有了全新的认识，这是继诺贝尔发明代那迈特之后，工业炸药技术发展史上的又一次革命。为此，M.A.库克（Cook）教授荣获1968年度诺贝尔化学奖。1969年美国阿特拉斯化学工业有限公司（Atlas Chemical Ind Ltd.）的H.F.布卢
36、姆（Bluhm）发明了乳化炸药14，它是在浆状炸药的基础上发展起来的新型含水硝铵炸药，借助乳化剂的作用形成油包水型（W/O）乳状液并加以敏化的爆炸混合物。乳化炸药具有更好的抗水性。油包水液滴粒子通常为十分之几微米至数十微米，分散性好，氧化剂与可燃剂接触紧密且比表面大，大大改善了爆轰反应条件，使炸药具有优越的爆轰特性及雷管起爆感度15。1977年B.克莱将粒状铵油炸药与乳胶基质混拌而成发明了重铵油炸药，这种炸药既保持了乳化炸药的优良性能，也发挥了铵油炸药经济的特点，在欧美国家得到了大力发展16-17。20世纪80年代我国开始研制的膨化硝铵炸药18-22和粉状乳化炸药23-27是拥有自主知识产权的
37、两种新型粉状硝铵炸药，也是我国继黑火药之后对世界工业炸药发展作的又一次贡献。梯恩梯（梯恩梯（TNT)CTNT)C6 6H H2 2（NONO2 2）3 3CHCH3 3 三硝基甲苯三硝基甲苯 黑索今黑索今(RDX)(RDX)（CHCH2 2NN0NN02 2）3 3 环三次甲基三硝胺环三次甲基三硝胺 奥克托今奥克托今(HMX)(HMX)（CHCH2 2NN0NN02 2）4 4 环四次甲基四硝胺环四次甲基四硝胺 太安太安(PETN)C(PETN)C5 5H H8 8（ONOONO2 2）4 4 季戊四醇四硝酸酯季戊四醇四硝酸酯 特屈儿特屈儿(TE)C(TE)C6 6H H2 2（NONO2 2
38、）4 4NCHNCH3 3 四硝基甲苯胺四硝基甲苯胺 六硝基芪六硝基芪(HNS)(HNS)（C C6 6H H2 2（NONO2 2）3 3CHCH）2 2 六六硝基二苯基硝基二苯基乙烯乙烯 硝化甘油硝化甘油(NG)C(NG)C3 3H H5 5(ONO(ONO2 2)3 3 丙三醇三硝酸酯丙三醇三硝酸酯 1863年TNT为合成的NNNOOOOOOCHHH 1885年：法国首次用苦味酸装填炮弹，苦味酸是1771年合成的，当初用于黄色燃料。1899年：合成，在第二次世界大战期间受到普遍重视1902年：德国首次用TNT装填炮弹 学名三亚甲基三硝胺，简称 RDX(英国以Research Depart
39、ment of Explosive命名)。一种重要的单质炸药。黑索今为白色粉状结晶，熔点204.5205，熔化时分解，晶体密度1.816g/cm3。黑索今的爆速较高，密度1.796g/cm3时为8741m/s。爆热为6025kJ/kg。黑索今的撞击和摩擦等机械感度也较大。装药性能差，不能单独用于装填弹药，必须加入某些添加剂，使之钝感化，并改善装药性能后才适用。因此，通常用的实际上是以黑索今为主体的混合炸药。黑索今也可与其他炸药制成混合炸药，如与梯恩梯混合而成的 B炸药和黑梯炸药等。还可作为固体火箭推进剂的高能添加组分。另外，黑索今还可用于制造传爆药柱和导爆索等。学名环四亚甲基四硝胺，是高熔点炸
40、药，简称HMX。为白色结晶，熔点282，与黑索今为同系物，具有同样的元素组成。它有、四种晶型，其中常温下的稳定晶型为型（实际使用的奥克托今均为型），密度1.96gcm2。由于密度高，所以爆速大、爆轰压高。密度1.84g/cm3时，爆速达9124m/s。它的化学安定性较好，且具有一定的耐热性。这些性能都超过了黑索今，是目前单质猛炸药中爆炸性最好的一种。但机械感度比黑索今高，熔点高，难于单独进行装药。金刚烷类炸药CL20高能量密度炸药军用炸药：黑火药 第一代苦味酸 第二代TNT 第三代RDX、HMX 高能量密度炸药CL20炸药及其制品用 如梯恩梯、黑索今、太安、硝酸铵）工业雷管用 如起爆药、点火药
41、、延期药、苦味酸、氯酸钾索类火工品用 如黑火药民用炸药：黑火药时代 代那买特 硝铵炸药 含水炸药（浆状炸药、乳化炸药）爆破剂时代黑火药硝化甘油炸药铵梯炸药铵沥蜡和铵松蜡炸药浆状炸药铵油炸药和粒状铵油炸药水胶炸药水胶炸药乳化炸药乳化炸药膨化硝胺炸药膨化硝胺炸药粉状乳化炸药粉状乳化炸药重铵油炸药重铵油炸药现场混装炸药现场混装炸药（ANFO水胶乳化）水胶乳化）单质起爆药：单质起爆药：雷汞雷汞Hg（0NC）2）叠氮化铅叠氮化铅(LA)Pb（N3）2 斯蒂酚酸铅斯蒂酚酸铅(THPC,LTNR)C6H（NO2）3O2Pb 二硝基重氮酚（二硝基重氮酚（DDNP)C6H2（NO2）2ON2 四氮烯四氮烯(特屈
42、拉辛特屈拉辛)C2H8ON10 硝酸肼镍硝酸肼镍(NHN)Ni(C2H4)3(NO3)2vK.D(碱式苦味酸铅叠氮化铅）碱式苦味酸铅叠氮化铅）vD.S(叠氮化铅叠氮化铅+斯蒂酚酸铅斯蒂酚酸铅)vY.D(乙撑二硝胺铅叠氮化铅）乙撑二硝胺铅叠氮化铅）vGTG(CCP)：高氯酸三碳酸肼合镉（：高氯酸三碳酸肼合镉（）（）（Cd NH2NHCONHNH32(ClO4)2)vCP：2-高氯酸（高氯酸（5氰基四唑酸）亚氨铬钴（氰基四唑酸）亚氨铬钴（）（NHNH3 3CO（）XY(ClOXY(ClO4 4)m m）vBNCP：变种的：变种的高能起爆药高能起爆药vYE：乙二胺二高氯酸盐半水合物：乙二胺二高氯酸盐
43、半水合物vK1K：（苦味酸钾（三硝基苯酚钾)+高氯酸高氯酸钾)vKBG：苦味酸铅（三硝基苯酚铅)+苯二钾酸铅+高氯酸高氯酸钾爆胶爆胶:硝化甘油硝化甘油90%+硝化棉硝化棉硅藻土硅藻土Dynamite:硝硝化甘油化甘油1090%+硅藻硅藻土土硝铵硝铵Dynamite:硝化硝化甘油甘油1090%+硝酸铵硝酸铵抗冻胶质炸药抗冻胶质炸药:硝化硝化甘油甘油+硝化乙二醇硝化乙二醇 铵梯炸药铵梯炸药 铵油炸药铵油炸药 硝酸铵硝酸铵 梯恩梯梯恩梯 木粉木粉 食盐食盐 其他（沥青，石蜡）其他（沥青，石蜡）硝酸铵硝酸铵 燃料油燃料油 其他（沥青，石蜡）其他（沥青，石蜡）硝酸铵（膨化处理）硝酸铵（膨化处理）燃料油燃
44、料油 木粉木粉 表面活性剂表面活性剂 铝粉铝粉 食盐食盐l反帝反修炸药反帝反修炸药:铵沥蜡炸药铵沥蜡炸药l 铵松蜡炸药铵松蜡炸药 浆状炸药浆状炸药 水胶炸药水胶炸药 乳化炸药乳化炸药 硝酸铵硝酸铵 水水 猛炸药（猛炸药（RDX，TNT）胶粘剂胶粘剂 交联剂交联剂 燃料油燃料油 表面活性剂表面活性剂 其他（铝粉）其他（铝粉）硝酸铵硝酸铵 水水 硝酸一甲胺硝酸一甲胺 胶粘剂胶粘剂 交联剂交联剂 燃料油燃料油 表面活性剂表面活性剂 铝粉铝粉 碳酸钙碳酸钙 硝酸铵硝酸铵 水水 乳化剂乳化剂 燃料油燃料油 表面活性剂表面活性剂 膨胀珍珠岩粉或亚硝酸钠膨胀珍珠岩粉或亚硝酸钠 铝粉铝粉 食盐或氯化钾食盐或氯
45、化钾 导火索导火索 导爆索导爆索 导爆管导爆管 工业雷管工业雷管 继爆管继爆管 起爆具起爆具导火索导火索黑火药黑火药 纸条纸条 棉线棉线 沥青沥青 导爆索导爆索 猛炸药（猛炸药（RDX，PETN）纸条纸条 棉线棉线 沥青沥青 有塑料导爆索有塑料导爆索导爆管混合炸药混合炸药（RDX+铝粉）铝粉）高压聚乙烯塑料管高压聚乙烯塑料管工业雷管工业火雷管工业火雷管工业电雷管工业电雷管导爆管雷管导爆管雷管ababab 继爆管继爆管 起爆具起爆具 导火索起爆法 导爆索起爆法 导爆管起爆法 混合起爆网络 串联 并联 簇联 混联abab 单发雷管起爆单发雷管起爆 不易控制不易控制 安全性差安全性差 火柴火柴 拉火
46、管拉火管 导火线导火线 点火棒点火棒 点火筒点火筒 电力点火电力点火用明火直接点火困难用明火直接点火困难 多发雷管起爆多发雷管起爆 较容易控制较容易控制 安全性好安全性好 可实现网络连接可实现网络连接传爆方向相反传爆方向相反 急弯急弯 打圈打圈 支 线支 线 串联串联 并联簇联并联簇联 混联混联abab 分段并联分段并联 简单并联简单并联 双向分段并联双向分段并联自 由 面ab 雷管雷管 炸药包炸药包 导爆索导爆索 多发雷管起爆多发雷管起爆 容易控制容易控制 安全性好安全性好 可实现多种形式的网络连可实现多种形式的网络连接接 串联串联 并联簇联并联簇联 普通普通 加强复式加强复式 孔内延期孔内
47、延期自 由 面bacd侧向并联排间顺序微差爆破网络侧向并联排间顺序微差爆破网络 楔形微差爆破网络楔形微差爆破网络自由面ab径向式微差爆破网络径向式微差爆破网络 开沟式微差爆破网络开沟式微差爆破网络ab 可通过导爆管雷管的合理组合可通过导爆管雷管的合理组合实现合理的微差起爆实现合理的微差起爆 击发枪击发枪 高压电火花高压电火花 雷管雷管 炸药炸药 导爆索导爆索火焰不能起爆火焰不能起爆 多发雷管起爆多发雷管起爆 容易控制容易控制 安全性较好安全性较好 网络可检测网络可检测 可实现多种形式的网络连可实现多种形式的网络连接接 受发爆器容量限制受发爆器容量限制Q=I2Rt发火冲能发火冲能I2t准爆电流准爆电流安全电流安全电流点燃时间点燃时间传导时间传导时间abcdmaxminigconigtttmaxminigconigttt串联电爆网络串联电爆网络)/()(/nrRRUIinrRRURUInrRRR支主支主支主并联电爆网络并联电爆网络nIiRUInRnrRR/支主并串联电爆网络并串联电爆网络mIiRUImnrRRR/支主并串并电爆网络并串并电爆网络UN支路2支路1支路mNIiRUImnrRNRR/)/(/1支主 专用欧姆表专用欧姆表禁止用万用表代替禁止用万用表代替 专用发电机专用发电机 专用发爆器专用发爆器 动力电动力电 电池电池
