炸藥理論

《炸藥理論》是研究炸藥的物理化學和化學物理變化特性的一門學科,包括熱分解、燃燒、燃燒向爆轟的轉變、感度、爆轟等。《炸藥理論》著重介紹炸藥的熱化學、熱分解、燃燒、熱爆炸、燃燒向爆轟的轉變、感度及其測定方法,適度地介紹爆轟過程和爆炸作用的基本知識。《炸藥理論》可作為含能材料專業本科生、研究生教學用書,也適用於從事含能材料領域包括炸藥化學合成、化學物理性質、配方研製、安全套用方面的技術人員和研究人員參考。

內容簡介

《炸藥理論》是國防特色教材·材料科學與工程教材之一

圖書目錄

第1章 緒論
1.1 爆炸
1.2 炸藥及其特點
1.3 炸藥的化學變化
1.4 炸藥的分類
1.5 炸藥發展簡史和套用
1.6 炸藥理論的任務
思考與練習題
參考文獻
第2章 炸藥的熱化學及爆炸反應方程
2.1 預備知識
2.2 炸藥的爆熱
2.3 炸藥的爆溫
2.4 炸藥的爆容
2.5 爆炸變化方程
思考與練習題
參考文獻
第3章 炸藥的熱分解
3.1 概述
3.2 研究熱分解的方法
3.3 熱分解的通性
3.4 硝酸酯的熱分解
3.5 硝基胺的熱分解
3.6 硝基化合物的熱分解
3.7 ADN(二硝醯胺銨)的熱分解
3.8 炸藥的熱安定性
3.9 炸藥的相容性
思考與練習題
參考文獻
第4章 熱爆炸
4.1 炸藥或非炸藥體系的熱爆炸
4.2 化學反應的非穩態發展
4.3 N.SemenoV的氣相熱爆炸理論——均溫系統熱爆炸理論
4.4 非均溫系統熱爆炸穩定狀態理論
4.5 實驗測定熱爆炸參量的方法
思考與練習題
參考文獻
第5章 燃燒
5.1 概述
5.2 引燃
5.3 穩定燃燒
5.4 化合物的燃燒
5.5 混合物的燃燒
5.6 硝基化合物燃燒的催化
5.7 燃燒的臨界現象
5.8 燃燒與熱分解的關係
思考與練習題
參考文獻
第6章 炸藥的爆轟
6.1 氣體動力學基礎知識
6.2 氣體的爆轟理論與爆轟參量計算
6.3 凝聚炸藥的爆轟理論與爆轟
6.4 炸藥爆速的經驗計算和實驗測定
6.5 炸藥的不穩定爆轟
思考 與練習題
參考文獻
第7章 燃燒向爆轟的轉變
7.1 概述
7.2 不穩定燃燒
7.3 燃燒向爆轟的轉變
7.4 幾種實踐中常見的DDT過程
思考與練習題
參考文獻
第8章 炸藥的感度
8.1 歷史發展
8.2 熱點理論
8.3 機械感度
8.4 熱感度
8.5 衝擊波感度
8.6 爆轟波感度
8.7 靜電感度
8.8 雷射感度
8.9 影響炸藥感度的因素
8.10 炸藥的鈍感
思考與練習題
參考文獻
第9章 爆炸的作用
9.1 爆炸做功
9.2 做功形式和爆炸時的能量平衡
9.3 實驗測定做功能力、猛度的方法及其影響因素
9.4 聚能效應
思考與練習題
參考文獻
附錄
附錄1 含能材料常用數據表
附錄2 美國12型落錘儀及其測定方法
附錄3人名俄英中對照表
附錄4 縮略詞語表

文摘

插圖:
自然界有各種各樣的爆炸,相應地也就有不同的“爆炸”概念從廣義角度來看,爆炸是指物質的物理或化學變化,在變化過程中,伴隨有能量的快速轉化,內能轉化為機械壓縮能,且使原來的物質或其變化產物、周圍介質產生運動,做功。原則上,爆炸現象包括了兩個階段:(1)這種或那種的內能轉化為強烈的物質壓縮能;該壓縮能的膨脹——釋放,潛在的壓縮能轉化為機械功。該機械功可使與之相接觸或相鄰近的介質運動並且做功。因此,迅速出現高壓力的作用是爆炸的基本特徵。爆炸的能源有多種:電、運動、熱、彈性壓縮、原子能、化學能等。水下的強力火花放電,或者將大電流通過細的導線均可引起爆炸,這時,電能轉化為加熱空氣、水汽的能量。當高速運行的物體強烈撞擊高強度的障礙時,運動能轉化為熱能,當能量足夠大時,可形成強烈壓縮的氣體。這種類型的爆炸出現在隕石撞擊地球或其他星體的場合,1994年的彗星、木星對撞就是典型的實例。
高壓充氣瓶也會出現爆炸。由於偶然的受熱,氣瓶內壓力急劇升高,或是由於腐蝕或其他機械破損致使氣瓶的強度下降均可使氣瓶爆炸。這種爆炸是由壓縮氣體的內能造成的。蒸汽鍋爐的爆炸也屬於這種類型的爆炸。當鍋爐內的水受熱生成水汽,鍋爐內壓力超過了額定壓力,超過鍋爐壁的承受應力時,鍋爐碎裂。鍋爐碎裂後,鍋爐內的過熱水汽快速膨脹,做破壞功。大部分的地震可作為由彈性壓縮能引致爆炸的例子。在地殼的個別地區形成的應力(張力)可以波及廣大區域,並在某些區域集聚,突然釋放出大量能量。
強烈地震釋放的能量可相當於百萬噸常見炸藥爆炸所釋放的能量在小尺寸空間內也可出現類似的爆炸。例如,如果使注滿水的鋼瓶快速冷凍,也可出現“爆炸”。由於水在結冰過程中體積膨脹,使鋼瓶內壓力增加,超過了鋼瓶壁所能承受的應力,導致鋼瓶爆裂。這時,壓縮水結冰造成的潛在彈性能就轉化為破壞鋼瓶的機械功。大約在1940年,在西伯利亞某車站,存放了大量的冰,冰儲藏在大箱內,總容積超過1000 m。由於冰塊爆裂,使大箱崩裂,發出巨響,大塊的冰飛出,有幾十米。上述實例都是由物理原因引致的爆炸,屬於物理性爆炸。

序言

最早的《炸藥理論》由德國教授H.Brtlnswig編著,於1909年出版,至今已有100年。當時,該書有12章,266頁。1931年,在蘇聯著名教授K.AHpeeB的倡議下,由工程師K.M.BaJiKo將該書的第二版譯為俄文。此後,在1940年左右CHHTKo曾編著過另外一本《炸藥理論》。1960年出版了合著的《炸藥理論》,這本書體現了那時的最新成就,成了經典版本。在國外至今再沒有新的公開出版的版本,只是在莫斯科門捷列也夫化工大學和聖彼得堡工業大學曾出版過有關的校內教材。早在20世紀50年代,在蘇聯專家的指導下,北京理工大學(原北京工業學院)出版過《炸藥理論》講義。直到1982年,在我國才正式出版,當時由北京理工大學和南京理工大學的孫名振、松全才、鄭夢菊、俞家齊共同編著。這本書彌補、滿足了當時的需求。1997年又出現了另一版本的《炸藥理論》,由松全才、楊崇惠、金韶華編著。這本書以1960年K.AHpeeB和A.BeJmeB的專著為範本,補充了當時的最新資料。時光荏苒,又過去了十年。在這十年間,炸藥科學發展很快,在炸藥理論領域、熱分解、燃燒、感度等方面都有了明顯的進展。將1997年版的《炸藥理論》一書加以補充、增訂實屬必要,所以,筆者又付出了辛勤的勞動,才有了本書的出版。
廣義的炸藥理論應該包括炸藥合成、製造工藝、製品加工、套用技術等有關炸藥的理論,這是個龐大的、系統的課題。習慣上的“炸藥理論”只涉及炸藥的化學物理性質——熱化學、化學動力學(如熱分解、燃燒、燃燒向爆轟的轉變等)——和炸藥配方的研製等。涉及合成、工藝、套用的有關理論,則歸到其他相關的領域,可在有關的專著中找到答案。“炸藥理論”可以說是個傳統的、不確切的名稱,所以,現在趨向於改為“炸藥的化學物理學”。本書引用的俄文文獻較多,著重於俄文最新資料的介紹。這是因為以俄文書寫的有關教科書和專著較多,尤其是近年來的資料更是如此;目前,我們的教學和科研人員對於英文資料了解得較多,對俄文資料了解較少。

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