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爆炸物

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爆裂物,是一種含有大量勢能的反應性物質,如果突然釋放,通常會伴隨光,熱,聲和壓強的產生而引起爆炸。泛指能夠引起爆炸現象的物質。例如炸藥、雷管、黑火藥等。粉塵、可燃氣體、燃油、鋸末等在特定條件下引起爆炸的物質,廣義上也屬於爆炸物。

定義和分類

爆炸物能以其不同的性質去分類,例如以其擴張的速率去劃分。一種物質如能產生爆轟,即爆炸速度音速要快十多倍或以上的稱作「猛炸藥」;如這種物質只能產生爆燃,即爆炸速度低得多,即稱作「低速炸藥」,如火藥發射藥,現在使用上有別於炸藥的。

現代標準的烈性炸藥的爆速是天然的,因為即使是做成大塊和在開放空間,但到達爆炸條件便會以一定的速度爆炸,所以有相對固定的爆速。相對低速炸藥如果在適當條件也可以產生可觀的爆炸力,例如把其做成極小的粉末和放在封密的堅固容器中引爆,也意味沒有一個固定的爆速,但即使在理想條件下仍然遠遜於猛炸藥。

如以「爆感度」劃分,即可分作一、二及三類,如只需極少能量或壓強即可引爆的稱作「起爆炸藥」或「一級炸藥」,爆感度較低的即可稱作「傳爆炸藥」或「二級」及「三級炸藥」。[1]

不等爆感度的炸藥的應用不一,第一級是只需要打擊或壓強便爆,二級是用火燒便爆的,兩者作為信管用的。第三級才是須要猛火或別的炸藥引爆的,所以較安全並成為最常用的主炸藥。

化學品爆炸物(燃料-氧化劑預混料)

量高的化合物一般都可以作為含能材料。諸如黑索金奧托金三硝基甲苯硝酸甘油硝酸銨等的化學品爆炸物都屬於含氮化合物。亦有少數不屬於含氮化合物的化學品爆炸物,例如三過氧化三丙酮

研發方向

  • 五唑陰離子鹽(全氮陰離子鹽)
  • 鍊狀全氮陽離子鹽

種類

名稱 分子式 密度 (g/cm3) 相對當量系數 首次合成年份 註解
八硝基立方烷 C8(NO2)8 1.98 2.38[2] 1999 現今性能最強的幾種化學品炸藥之一,以現時技術,該化學品的合成成本十分昂貴,比同等質量的黃金還要貴。
4,4'-二硝基-3,3'-氧化偶氮呋咱 C4N8O8 2.02 1.95 實驗性的烈性炸藥,爆炸威力和八硝基立方烷相近
六硝基苯 C6(NO2)6 1.985 1.85 具有中等的光感度,因此很難被安全使用。
六硝基六氮雜異伍茲烷 C6H6N12O12 2.044 1.80 1998 性能強,但感度較高,安全性不佳。
1,3,3-三硝基氮雜環丁烷 C3H4N4O6 1.84 1.70
奧托金 C4H8N8O8 1.91 1.70 1930 現今軍事上使用的綜合性能最好的炸藥。冷戰時被用作核武器的起爆裝藥。
季戊四醇四硝酸酯 C(CH2ONO2)4 1.77 1.66 1894 一種比三硝基甲苯對撞擊及摩擦更敏感的炸藥,所以一般不會單獨使用,而是與其他材料配合使用。用於反坦克武器
乙二醇二硝酸酯 C
2
H
4
N
2
O
6
1.4918 1.66 1870
硝基三唑酮 C
2
H
2
N
4
O
3
1.91 1.60 1905
二氨基二硝基乙烯 C
2
H
4
N
4
O
4
1.885 1.60 1998 對撞擊、摩擦和靜電火花均不敏感,被公認是一種熱穩定性好且有較高能量水平的重要含能化合物。
膠狀炸藥(92% 硝酸甘油 + 7% 硝化纖維 92% C
3
H
5
N
3
O
9
+ 7% (C6H9(NO2)O5)n
1.885 1.60 1875
塑膠膠炸藥(45% 季戊四醇四硝酸酯 + 45% 硝酸甘油 + 5% 二甘醇二硝酸二甘酯 + 4% 硝化纖維 45% C5H8N4O12 + 45% C
3
H
5
N
3
O
9
+ 5% (NO3C2H4)2O + 4% (C6H9(NO2)O5)n
1.60
黑索金 C3H6N6O6 1.816 1.60 1899 感度低,起爆容易,是綜合性極佳的炸藥。
A-5 合成物(98% 黑索金 + 2% 硬脂酸 98% C3H6N6O6 + 2% C18H36O2 1.60
赤蘚醇四硝酸酯 C
4
H
6
N
4
O
12
1.60
硝酸甲酯 CH3NO3 1.203 1.54 有毒,吸入可引起頭痛。
奧梯炸藥(80% 奧托金 + 19% 三硝基甲苯 + 1% 2,4-二硝基甲苯) 80% C4H8N8O8 + 19% C7H5N3O6 + 1% C
7
H
6
N
2
O
4
1.54
硝酸甘油 C
3
H
5
N
3
O
9
1.6 1.50[2] 1847 極易由於受熱、撞擊而爆炸,使用時應注意防護。
C-4 合成物(91% 黑索金 91% C3H6N6O6 1.37[2] 穩定性非常高,即使受到槍擊也不會被引爆,被放到火中也只會慢慢地燃燒。只能結合引爆劑以電雷管引爆。
塞姆汀炸藥 1A(76% 季戊四醇四硝酸酯 + 6% 黑索金 76% C5H8N4O12 + 6% C3H6N6O6 1.35
A-IX-2(76% 黑索金 + 20% 鋁 + 4% 蠟) 76% C3H6N6O6 + 20% Al + 4% 蠟 1.65—1.75 1.35 1938
H-6 合成物(44.0% 黑索金 + 29.5% 三硝基甲苯 + 21.0% 鋁粉 + 5.0% 石蠟 + 0.5% 氯化鈣 44.0% C3H6N6O6 + 29.5% C7H5N3O6 + 21.0% Al + 5.0% CnH2n+2 + 0.5% CaCl
2
1.35 軍用烈性爆炸物,成份有黑索金、三硝基甲苯、鋁粉、石蠟、氯化鈣,穩定性比鋁末混合炸藥要好
B 合成物(63% 黑索金 + 36% 三硝基甲苯 + 1% 蠟) 63% C3H6N6O6 + 36% C7H5N3O6 + 1% 蠟 1.33 被用作內爆炸式核武器的爆炸透鏡
C-3 合成物英語Composition C(78% 黑索金 78% C3H6N6O6 1.33
彭托利特炸藥英語Pentolite(50% 季戊四醇四硝酸酯 + 50% 三硝基甲苯 50% C5H8N4O12 + 50% C7H5N3O6 1.33
鋁末混合炸藥(42% 黑索金 + 40% 三硝基甲苯 + 18% 鋁粉) 42% C3H6N6O6 + 40% C7H5N3O6 + 18% Al 1.30 含有的鋁末能使爆炸脈衝持續更長,造就其更大的破壞力。它通常用於魚雷彈跳炸彈高腳櫃炸彈大滿貫炸彈
矽藻土炸藥(75% 硝酸甘油 + 23% 矽藻土 75% C
3
H
5
N
3
O
9
+ 23% 矽藻土
1.25 第一個比黑火藥更安全可控,且爆發力更強的炸藥,由諾貝爾發明,主要成份是硝酸甘油、硝石和碳酸鈣,以及可以吸附液體的物質
特屈兒 C7H5N5O8 1.73 1.25 熱安定性較好,對摩擦及撞擊都不很敏感
苦味酸 C6H3N3O7 1.763 1.20 1771 基於它用做黃色染料的歷史和極強的染黃色能力,又被稱為「黃色炸藥」,曾廣泛用於裝填炮彈、航空炸彈、地雷、手榴彈等幾乎所有軍用彈藥。
三過氧化三丙酮 C6H12O4(二聚體)
C9H18O6(三聚體)
C12H24O8(四聚體)
1.18 是有機過氧化物起爆藥及二甲基過氧化酮的閉環三聚體,起爆力介於雷汞與疊氮化鉛之間,是少見不含氮的炸藥
三氨基三硝基苯 C6H6N6O6 1.93 1.17
阿馬托炸藥(80% 三硝基甲苯 + 20% 硝酸銨 80% C7H5N3O6 + 20% NH4NO3 1.10 一戰二戰中,作為航空炸彈彈藥深水炸彈水雷的原材料被廣泛使用[3]
硝化纖維 (C6H9(NO2)O5)n (單硝化纖維素)

(C6H8(NO2)2O5)n (二硝基纖維素)
(C6H7(NO2)3O5)n (三硝基纖維素)

1.10 1845 一種無煙火藥、或稱「白火藥」。多數用於製作彈射體的發射藥,取代燃燒後會發生煙霧的「黑火藥」。
硝基甲烷 CH3NO2 1.10 室溫下為無色油狀有微弱芳香氣味的透明液體,有較大的極性,可燃,有毒,具爆炸性
六硝基茋 [C6H2(NO2)3CH]2 1.05
硝基脲英語Nitrourea CH3N3O3 1.05
硝酸肼鎳 [Ni(N2H4)3](NO3)2 1.05 難溶於水、乙醇、丙酮,遇濃硫酸自燃,可以用作起爆藥。
三硝基甲苯 C6H2(NO2)3CH3 1.654 1.00[2] 1863 常見炸藥之一,至今仍大量應用在軍事和工業領域上。
硝基胍 CH4N4O2 0.95 微溶於乙醇,不溶於醚,易溶於鹼液,可用作炸藥,在225-250℃會分解,放出氨氣
六亞甲基三過氧化二胺 C6H12N2O6 0.88 0.74 1885 有機過氧化物起爆藥,由Legler在1885年首先製得,分子內有過氧鍵,對摩擦、火焰及物理衝擊較敏感,但穩定性和TATP等相比尚佳
肥料炸藥(94% 硝酸銨 + 6% 重油 94% NH4NO3 + 6% 重油 0.74
二硝基苯 C6H4(NO2)2 0.60
黑火藥(75% 硝酸鉀 + 19% 木炭 + 6% 硫磺 75% KNO3 + 19% C + 6% S 1.65 0.55[2] 808 一種早期的炸藥,被廣泛用作槍械中的發射藥和煙火中的煙火藥。直到17世紀中葉都是唯一的化學爆炸物。
雷酸汞 C2N2O2Hg 4.42 0.51 為極敏感而猛烈的爆藥,受輕微碰撞、摩擦或與燃燒體、加熱體互相接觸即會發生爆炸,故用於起爆用藥
硝酸銨 NH4NO3 1.72 0.42[2] 極其鈍感的炸藥,比安全炸藥C4炸藥更為鈍感。
下瀨炸藥(95% 苦味酸 + 5% 蠟) 95% C6H3N3O7 + 5% 蠟
七硝基立方烷 C8HN7O14
高氯酸銨 NH4ClO4 1.95
PLX(95% 硝基甲烷 + 5% 乙二胺 95% CH3NO2 + 5% C2H8N2
PYX C17H7N11O16 1.77
四疊氮甲烷 CN12
疊氮化鉛 Pb(N3)2 4.71
疊氮化銀 AgN3 4.42
疊氮化銅 Cu(N3)2 2.6
硝酸四氨合銅(II) [Cu(NH3)4](NO3)2
5-氨基四唑硝酸鹽 CH4N6O3

化學品爆炸物(燃料及環境氧化劑)

核子爆炸物

相關條目

參考資料

  1. ^ 二業炸藥專用術語. 福建省工程爆破協會. [2013-07-03]. (原始內容存檔於2013-09-19). 
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Steven Farmer. Strange Chemistry The Stories Your Chemistry Teacher Wouldn't Tell You. John Wiley & Sons. 17 July 2017: 283–. ISBN 978-1-119-26526-9. 
  3. ^ Brown, G.I. (1998) The Big Bang: a History of Explosives Sutton Publishing ISBN 0-7509-1878-0 pp.158-163