單體起爆藥
常用的有:
①雷汞【Hg(ONC)2】。一種呈白色或灰色的晶體,是最早用的起爆藥。對火焰、針刺和撞擊有較高的敏感性。百多年來,一直是雷管裝藥和火帽擊發藥的重要組分。但雷汞安定性能相對較差、有劇毒,含雷汞的擊發藥易腐蝕炮膛和藥筒,已為疊氮化鉛等起爆藥所代替。
② 疊氮化鉛(Pb(N3)2)。簡稱氮化鉛。常見的有ɑ、β兩種晶型。ɑ 型氮化鉛是一種短柱晶體顆粒,具有良好的耐壓性和安定性,爆轟成長快,起爆能力強,常用作多種雷管的裝藥。β型氮化鉛是針狀晶體,在晶體成長過程中存在不安定的自爆現象。為適應武器性能的要求,相繼出現膠體氮化鉛、糊精氮化鉛、羧甲基纖維素氮化鉛等。選用良好的晶形控制劑以改善晶體形狀,提高流散性和增加起爆威力,是發展氮化鉛新品種的重要途徑。
③三硝基間苯二酚鉛(C6H(NO2)3O2Pb·H2O)。又稱史蒂芬酸鉛。是黃棕色稜柱形晶體。對火焰很敏感,常作為火焰敏感劑被用來覆蓋在氮化鉛上,用於火焰雷管中。在無腐蝕擊發藥中,用它與四氮烯混合代替雷汞。用於電雷管中時,由於容易積累靜電造成事故,需作鈍化處理。④四氮烯(C2H8N10O)。 又稱特屈拉辛。是一種淡黃色楔形晶體的弱起爆藥,對機械激發敏感,常與三硝基間苯二酚鉛混合,用作針刺藥組分和無腐蝕擊發藥的敏感劑。⑤二硝基重氮酚(C6H2N4O5)。即DDNP。有黃綠、棕紫色的針狀、片狀和球形聚晶體。其表現密度低,耐壓性差;但機械感度比雷汞低,起爆能力強,常用作工業雷管的裝藥。
混合起爆藥
由兩種或多種起爆藥(如氮化鉛與史蒂芬酸鉛,氮化鉛與四氮烯 )混合組成。也可混入氧化劑、可燃劑、鈍感劑和粘合劑。如雷汞、硫化銻、氯酸鉀混合擊發藥、無腐蝕擊發藥和針刺藥等。它們的混制方法可以是機械混合,也可用吸附、粘合等濕法混合。
復鹽起爆藥
兩種或兩種以上單體起爆藥,通過共沉澱或絡合方法製成的起爆藥。其特點是既有原單體起爆藥的性能,又有綜合的效果,例如氮化鉛與史蒂芬酸鉛共沉澱起爆藥,既有起爆威力大的特性,又有良好的火焰感度。復鹽型起爆藥為發展新起爆藥提供了廣闊的前景。
研發歷史
1899年EC霍華德製造出雷汞。1814年開始用雷汞製造火帽。雷汞是最早被人們發現的起爆藥,學名雷酸汞,分子式為Hg(ONC)2。它是由汞(水銀)和硝酸作用生成硝酸汞,然後硝酸汞再與乙醇作用製得的。這樣製得的雷汞為灰雷汞。當在反應過程中加入少量的鹽酸和銅時,製得的雷汞為白雷汞。雷汞外觀為白色或灰色結晶、軍用多用純度高的白雷汞。雷汞比較怕潮。含水份5%的雷汞,受撞擊時僅局部爆炸。含水分30%時失效。雷汞熱安定性較差。常溫下尚安定,在40到50度以上時。長期庫存易分解。在溫度高於100度易發生自爆。雷汞對衝擊、摩擦、火焰及電火花都比較敏感。五分鐘發火點為170到180度,五秒鐘發火點為210度。雷汞有一定的起爆能力,但少於氮化鉛。由於雷汞的機械感度大,而起爆能力僅為中等,因此,在炮彈雷管中已被氮化鉛所代替。目前只用在手榴彈、地雷及爆破雷管裝藥。另一用途作火帽擊發藥,現基本上被無汞擊發藥替代。
1890年T庫爾其鳥斯將醋酸鉛溶液加入迭氮化鈉溶液中,首次製得了迭氮化鉛。它也是單質起爆藥。簡稱氮化鉛。1907年法國首先在炸藥工業套用。分子式為Pb(N3)2。氮化鉛可由氮化鈉和硝酸鉛的水溶液,在一定條件下相互作用而製得,氮化鉛為粉狀結晶物質,純氮化鉛為白色。含水分的氮化鉛 (水分高達30%時) 爆轟感度並不降低,對爆炸性能無明顯影響。因而用氮化鉛製成的雷管適用於水下作業。無論在空曠還是密閉條件下點燃氮化鉛,都將立即爆炸。在摩擦、衝擊作用下也將以爆炸形式完全反應,氮化鉛的起爆力在起爆藥中是比較大的,這是它最突出的優點。氮化鉛的起爆力比雷汞要大5到10倍。氮化鉛的機械感度在起爆藥中是比較遲鈍的。這是它作為炮彈雷管裝藥的優點之一。氮化鉛的針剌感度和火焰感度都比較低,這又是它的缺點,用它單獨裝填針剌和火焰雷管不能保證發火確實,因此,必須增裝一層對針刺和火焰敏感的刺發劑和火焰敏感劑。氮化鉛主要用作引信雷管的裝藥,也可作爆破雷管的裝藥。氮化鉛作引信雷管裝藥比起雷汞來說,有兩個優點:一是起爆力大,有利於減少起爆藥量,縮小雷管尺寸,從而減小了發射時對雷管裝藥產生的應力。二是機械感度小,適應於大威力。高初速炮彈引信的需要。
1914年馮赫茲首次通過硝酸鉛溶液與史蒂酚酸的鈉鹽溶液反應,制的了史蒂酚酸鉛。分子式為C6H(NO2)3O2Pb。史蒂酚酸鉛為黃色結晶。史蒂酚酸鉛吸濕性很小,在相對濕度為100%條件下貯存40天,只吸水0.4到0.5%。史蒂酚酸鉛不和任何金屬發生作用,史蒂酚酸鉛的熱安定性很好。100度只失去結晶水。在200度以上時才有明顯的分解。適合長期貯存。史蒂酚酸鉛較難由燃燒轉為爆轟。因而起爆力小,它不能單獨用作起爆劑。史蒂酚酸鉛的衝擊感度、摩擦感度都比雷汞和氮化鉛為小。但對火焰很敏感,是史蒂酚酸鉛的突出優點。所以常用它作火焰敏感劑,用作火焰雷管的第一層裝藥,還可作電點火頭、無腐蝕性擊發藥和刺發藥的成份。