電爆炸

電爆炸 (explosion induced by discharge) 強大的電流通過金屬、非金屬細絲或金屬箔時，電阻的加熱作用會使相當大的能量在絲或箔內迅速積聚，使絲或箔發生相變，發生爆炸聲和閃光，這種複雜的物理過程稱為爆炸絲或箔的放電爆炸，簡稱電爆炸。

過程

金屬絲或箔的放電爆炸過程大致有如下幾個階段：①固態加熱;②熔化；③液態加勢；④氣化膨脹;⑤電弧擊穿。絲或箔氣化膨脹的結果，在周圍介質內產生衝擊波（即激波），衝擊波的強度可按點源或線源瞬時釋能所產生的球面或柱面衝擊波強度來計算。電爆炸能量釋放的過程取決於不同階段中絲或箔電阻的變化。在固態加熱和液態加熱階段,電阻均隨溫度而增加。在氣化膨脹階段,由於絲或箔的固態截面隨氣化而縮小，電阻迅速增大。如果電阻達到某一最大值後，電壓仍足夠高，則部分蒸汽發生電擊穿,電阻又復下降。隨後,擊穿範圍增大，電弧增大。但後階段性質複雜，至今尚未研究清楚。根據美國的T.J.圖爾克的理論研究和實驗測定，在電爆炸過程中,金屬電阻率ρ的變化和比作用量有如圖1所示的對應關係,其中i為電流密度;t為通電時間。圖上用虛線把各階段分開，曲線下的面積表示放電能量。每一種金屬絲在爆炸時刻所對應的比作用量是一定的。例如，對於銅為1.73×10安秒/毫米;對於鋁為6.5776×10安秒/毫米。

圖1 電阻率和比作用量關係曲線

相關研究

放電爆炸現象的研究工作早在18世紀就已經開始。1773年英國的E.奈恩在倫敦皇家學會報告了他用64個萊頓瓶放電使一根直徑為0.15密耳（約為3.81×10-3毫米）的鐵絲爆炸。1920年美國的J.A.安德森用爆炸絲作過高溫光譜研究。50年代以來，由於新的微秒技術和儀器的發展，以及快速放電電容器組的出現，放電爆炸過程的研究進展很快。放電爆炸目前已在如下幾個方面得到套用：①在電路中設定保險絲以防過載；②製作各種引爆器，如用爆炸絲做成的雷管比較安全；用爆炸箔做成飛片雷管；用爆炸絲做成格線起爆炸藥薄膜，可以得到大面積的平面起爆器；③放電爆炸加工，用爆炸絲爆炸產生的衝擊波加工部件；④用金屬薄膜放電爆炸推動塑膠薄膜飛片，做成電炮，可用以測定衝擊載荷下材料的力學性能和起爆鈍感炸藥。近年來，放電爆炸又成為產生高密度電漿的一種方法，用以研究電漿箍縮和原子核的聚變等效應。

參考資料

W.G. Chace and H. K Moore.Exploding Wires, VoL1～4,Plenum Press,NeW York,1959,1962,1964,1968.