炸藥的敏感度或炸藥感度,是指炸藥在外能作用下起爆的難易程度。炸藥感度高,則其能起爆所需的外能小,反之則其所需外能大。
對炸藥來講,不同形式的外能對其起爆作用並不是相同的,為全面評價一種炸藥的感度,需分別測定其對各種外能作用的感度。常用的有:熱感度、撞擊感度、摩擦感度、爆炸沖能感度、爆炸衝擊波感度。
基本介紹
- 中文名:炸藥敏感度
- 外文名:sensibility of explosive
- 定義:炸藥在外能作用下起爆的難易程度
- 別稱:炸藥感度
- 分類:熱感度、撞擊感度
- 相關概念:炸藥感度
概述,分類,熱感度,機械感度,衝擊波感度,靜電火花感度,影響因素,炸藥自身的化學性能,炸藥的物理狀態,
概述
炸藥在外界能量作用下起爆的難易程度稱為炸藥的敏感度,一般稱為感度。炸藥的感度分為:熱感度、機械感度、爆轟感度、衝擊波感度、靜電火花感度等。
炸藥的感度關係到炸藥使用的可靠性和安全性,需要在炸藥的生產、運輸、貯存和使用過程中給予足夠重視。
分類
熱感度
炸藥的熱感度是指在熱能作用下引起炸藥爆炸的難易程度。熱感度包括加熱感度和火焰感度兩種。加熱感度用來表示炸藥在均勻加熱條件下發生爆炸的難易程度,通常採用炸藥在一定條件下的爆發點來表示。炸藥在明火(火焰、火星)作用下,發生爆炸變化的能力稱為炸藥的火焰感度..炸藥對火焰的感度用點火的上下限來表示。實踐表明,在非密閉狀態下,黑火藥與猛炸藥用火焰點燃時通常只能發生不同程度的燃燒變化,而起爆藥卻往往表現為爆炸。
機械感度
炸藥的機械感度是指炸藥在機械作用下發生爆炸的難易程度。按照機械作用形式不同,炸藥的機械感度通常有摩擦感度、撞擊感度等,此外,還有針刺感度、槍彈射擊感度、對慣性力的感度等。
1、摩擦感度
炸藥在機械摩擦作用下發生爆炸的能力稱為摩擦感度。測定炸藥摩擦感度的儀器有多種,但大多數測定誤差較大,精度不高。比較精確的儀器是擺式摩擦儀,是目前我國最常用的儀器。
炸藥顆粒粒徑減小,摩擦感度隨之減小。例如對於黑索金,當顆粒粒徑為0.20~0.28mm時,摩擦感度為32%;當顆粒粒徑尺寸小於0.20mm時,摩擦感度為20%~24%。
2、撞擊感度
在機械撞擊作用下,引起炸藥爆炸的難易程度,稱為炸藥的撞擊感度。
撞擊感度的表示方法有多種,如爆炸百分數法、上下限法、50%爆炸的特性落高法以及衝擊能法等。目前國內對猛炸藥廣泛使用的是爆炸百分數表示法,對起爆藥廣泛使用的是上下限法。
3、針刺感度
針刺感度主要是指火工品(火帽、雷管)中起爆藥或擊發藥在針刺作用下能發火或爆炸的能力。
一般針刺感度使用上下限或感度曲線(落高與爆炸百分數關係曲線)來表示。
衝擊波感度
炸藥在衝擊波作用下發生爆炸的難易程度,稱為炸藥的衝擊波感度。爆轟波是一種衝擊波,故炸藥在爆轟波的作用下發生爆炸的難易程度也可稱為炸藥的爆轟感度。猛炸藥的爆轟感度一般用極限起爆藥量來表示。使1g猛炸藥完全爆轟所需起爆藥的最小藥量稱為極限起爆藥量。對於同一種起爆藥,不同的猛炸藥極限起爆藥量不同。一般起爆藥的爆轟增長速度愈快(即爆轟增長期愈短),爆速愈大,它的起爆能力也就愈大。
一般用被發藥柱50%爆炸時,主、被發藥柱之間間隙的厚度來表示炸藥的衝擊波感度。
靜電火花感度
炸藥在靜電火花作用下,發生爆炸變化的能力,稱為炸藥的靜電火花感度,用使炸藥100%爆炸時靜電火花的最小能量表示,或用在一定放電電能條件下所發生的爆炸頻數來表示。
影響因素
影響炸藥敏感度的因素可歸納為內在因素和外界因素。
炸藥自身的化學性能
(1)分子結構和成分。單質炸藥分子中含有各種原子基團,這些基團的穩定性越低,其感度越高。例如,基團一O一ClO2比基團一O—NO2的穩定性低,所以氯酸鹽的感度比硝酸鹽高。
(2)鍵能。一般來說,分子中各原子間的鍵能越大,破壞它就越困難,感度也越低。
(3)生成熱。生成熱小的炸藥,其感度高;相反,生成熱大,則感度低。
(4)活化能。活化能愈大,炸藥的感度愈低;相反,活化能越小,則感度越高。
(5)熱容量。如果炸藥熱容量很大,就需要消耗較多能量才能使炸藥升高到爆炸所需要的溫度,因此熱容量大的炸藥感度低,熱容量小的感度高。另外,炸藥的熱傳導性能越好,熱量很快傳導散失到相鄰介質,溫升所需熱量多,故其感度越低。
炸藥的物理狀態
(1)炸藥的物相與晶體形態。通常炸藥由固態轉化為液態時,感度提高,例如,液態硝化甘油比在固態時要敏感。硝銨炸藥受潮結塊時,感度明顯下降。結晶狀態對同一種炸藥的感度也有影響,例如,不穩定的菱形晶體的硝化甘油(凍結的)比穩定的三斜晶系的硝化甘油的感度高。
(2)炸藥密度。一般情況下,隨著炸藥密度的增加,同量的起爆能作用於每個炸藥顆粒上的能量就相應減少,故其感度會降低。另外,隨著炸藥密度的增加,炸藥顆粒間的移動就越困難,產生灼熱核的機率相應下降,導致炸藥感度下降,不利於起爆?當密度過大時,就會造成所謂“壓死”現象,不能或幾乎不能起爆。
(3)炸藥結晶顆粒尺寸。一般情況下,單質炸藥的撞擊感度隨結晶顆粒的尺寸增大而升高,隨著顆粒尺寸的減小而降低;而混合炸藥的撞擊感度則隨著顆粒尺寸的減小而升高。
(4)溫度。炸藥的各種感度隨炸藥本身的溫度升高而升高。隨著溫度的升高,炸藥的分子運動加速,使炸藥分解所需的起爆能減小,即增加了炸藥的感度。
(5)惰性雜質的摻入。一般的惰性物質會降低炸藥的感度(特別是炸藥的熱感度)和傳爆質量。就炸藥的熱感度而言,惰性雜質將在起爆過程中吸收一部分熱能,但卻不參加炸藥的爆炸反應,而在這種情況下就需要較大熱能才能引起炸藥爆炸。對於機械感度來說,摻入惰性物質的影響將具體取決於雜質的粒度、硬度、熔點、含量等指標。當惰性雜質的硬度大於炸藥的硬度且具有尖銳稜角(如石英砂粒、碎玻璃等)時,可使炸藥的機械感度增高,這類摻人物質通常稱為增感劑。由於外界施加的機械作用易在這些物質顆粒的稜角處形成應力集中而產生強烈的摩擦作用,從而形成“熱點”。與此相對照,一些低熔點、低硬度的黏性物質(如膠體石墨、石蠟、瀝青、硬脂酸、凡士林等)摻入炸藥中,則會降低炸藥的機械感度,這類惰性物質被稱為鈍感劑。這些鈍感劑能在炸藥的顆粒表面形成一層柔軟的薄膜,當炸藥受外界的機械作用時,這種薄膜可以減弱對炸藥的撞擊和炸藥顆粒間的摩擦,顯著減少產生“熱點”的機會,從而起到鈍化作用,降低炸藥的機械感度。