炸药(卷名：军事)
explosive
通过一定的外界激发冲量的作用，能引起自持爆轰的物质。爆轰是炸药中化学反应区的传播速度大于炸药中声速时的爆炸现象，是炸药典型的能量释放形式。由于炸药爆炸时化学反应速度非常快，在瞬间形成高温高压气体，以极高的功率(每千克炸药爆轰瞬间输出功率可达 5×107千瓦)对外界作功，使周围介质受到强烈的冲击、压缩而变形或碎裂。炸药在军事上可用作炮弹、航空炸弹、导弹、地雷、鱼雷、手榴弹等弹药的爆炸装药，也可用于核弹的引爆装置和军事爆破。在工业上广泛应用于采矿、工程爆破、金属加工。还广泛应用于地震探查等科学技术领域。
分类 炸药由于能对周围介质作猛烈的破坏功，往往又被称为猛炸药。常用的猛炸药按组成可分为单体炸药和混合炸药两类。还有一类感度很高的炸药，从燃烧转变为爆轰的时间极短，通常不直接用于作破坏功，而是用于引燃或引爆其他火炸药，称为起爆药。
性能 炸药的爆炸性能主要由爆热、爆容、爆速和爆压表示。爆热是在一定的条件下，单位质量炸药爆炸时放出的热量，决定于炸药的元素组成、化学结构以及爆炸反应条件。可以用热化学的方法计算，也可以实测。爆容是单位质量炸药爆炸时产生的气体量（用标准状态下的容积表示），一般为0.7～1.0米3／千克。爆速是爆轰波(伴随化学反应的冲击波)在炸药中的传播速度。炸药在一定装药密度下的爆速可以精确测定。现有炸药的爆速一般在1000～8500米／秒，很少有超过9000米／秒以上的。爆压是指炸药爆炸时爆轰波阵面的压力，可用实验方法间接测定，其值一般在10～40吉帕。
炸药的作功能力（威力）通常用铅扩大值(毫升)、或用弹道臼炮值（梯恩梯当量百分数）、或用威力摆测定的梯恩梯当量值表示。炸药的铅扩大值约在 100～600 毫升。爆热转换为作功的效率随炸药爆容的增长而增大。为了充分发挥炸药的作功能力，要求炸药在爆炸反应中接近零氧平衡，即氧元素恰好将碳、氢元素全部氧化成CO2和H2O（氧有余者称之为正氧平衡，氧不足者称之为负氧平衡）。
炸药爆炸时，使与其接触的介质粉碎的能力，称为猛度。炸药的猛度主要取决于炸药的爆速、爆压和装药密度。炸药的猛度可用铜柱或铅柱压缩值表示。炸药爆轰产生的空气冲击波，具有一定的摧毁、杀伤能力，其大小取决于炸药的爆压，并随远离爆炸中心而很快衰减。
炸药在各种外界能量作用下发生爆炸的难易程度常用感度表征。炸药有各种不同的感度，一般有爆轰感度、热感度、机械感度、静电火花感度、枪击感度等。炸药必须具有与其使用要求相适应的感度。
在一定条件下，炸药保持其物理和化学性能不发生显著变化的能力，称为炸药的安定性。安定性通常用炸药的热分解速度或在特定受热条件下产生的分解气体量来表示。第二次世界大战以后，炸药由于其组成和接触的材料日趋复杂多样化，为保证炸药在贮存、使用中安全可靠，对炸药提出了相容性的要求。所谓相容性是指混合炸药组分之间，或炸药与其他材料（如弹体金属材料、零部件非金属材料及其涂料等）相接触时不发生明显变化的能力。一般用研究化学热分解的方法来评价相容性。由于炸药有殉爆（当炸药发生爆炸时，引起一定距离内其他炸药爆炸的现象）性质，所以对炸药的存放要有足够安全距离的规定。
单体炸药 通常使用的单体炸药是含硝基 (—NO2)、硝酸酯基(—ONO2)爆炸基团的有机化合物。下表列出了几种主要单体炸药的一些性能数据。
常用的单体炸药有：①梯恩梯（2，4，6-三硝基甲苯），用途最广泛的炸药之一。工业生产的梯恩梯外观是淡黄色小薄片，热安定性好，常温下机械感度较低。梯恩梯通常作为衡量和比较炸药爆炸性能的基准。它的铅扩大值为285毫升。梯恩梯具有较好的装药工艺性，既可压装又可注装和螺旋装，可与许多其他炸药制成混合炸药，用于各种类型的弹药。碱对梯恩梯作用能生成十分敏感的物质，易于着火或爆炸。②特屈儿(2，4，6-三硝基苯甲硝胺)，威力和爆轰感度都比梯恩梯高的一种炸药。它通常用作传爆药，也可与梯恩梯混合用作炮弹装药。但因其毒性较大，逐渐为黑索今、太安所代替。③黑索今(环三亚甲基三硝胺)，威力显著地大于梯恩梯的一种炸药。铅扩大值为 475毫升。化学安定性良好。机械感度和爆轰感度比梯恩梯高。可作为雷管底层炸药装药和导爆索装药等。黑索今与腊或高分子化合物组成 A炸药和一系列塑料粘结炸药，用途很广泛。也可作为某些固体推进剂组分以提高其能量。④奥克托今（环四亚甲基四硝胺），一种热安定性、爆速都高于黑索今的高能炸药。奥克托今有 ɑ、β、γ、δ四种晶型。只有β型奥克托今用于弹药，它是常温下稳定的一种晶型，机械感度较其他晶型低，主要用于导弹战斗部和核武器。⑤太安（季戊四醇四硝酸酯），硝酸酯炸药中化学性质最稳定的一种。爆轰感度较高，在大量含水情况下仍能爆轰，这一特点使太安具有较理想的传爆性能。可用作雷管底层装药、导爆索装药和传爆药柱。经钝感处理后或与其他炸药及金属粉等制成的混合炸药，曾用作小口径炮弹装药。⑥六硝基茋(HNS)，有HNS-Ⅰ和HNS-Ⅱ两种结晶，熔点分别为313℃和318℃。六硝基茋热安定性好，静电火花感度和撞击感度都很低，爆速与梯恩梯相近。用于制造特种耐热导爆索和雷管等，也可作为改善梯恩梯注装药质量的添加剂。⑦三氨基三硝基苯(TATB)，熔点为 350℃（熔化时分解），装药密度为1.86克／厘米3时的爆速为7600米／秒。具有良好的爆炸性能，并且高温下安定性能好。可用于塑料粘结炸药。
混合炸药 大多数单体炸药不能完全满足实际应用的要求，因而单体炸药在应用领域里已逐步被混合炸药所代替。为了满足应用上的不同需要，混合炸药有很多种类和配方，较重要的军用混合炸药有:①黑梯炸药。亦称赛克洛托。由黑索今与梯恩梯混合组成。其特点是克服了黑索今由于熔点高、感度大、难以单独装药的缺点，而成为常用的混合炸药。混合比例有黑梯 50/50、60/40、70/30等。第二次世界大战时期著名的B炸药，就是由黑索今59.5％、梯恩梯39.5％和地腊 1％组成的。它是一种很重要的军用混合炸药，广泛用于各类弹药。黑梯炸药中加入部分铝粉，可以显著地提高炸药的爆热，这类炸药具有较高的爆破威力，用于高射武器及水中兵器等。②奥克托儿。奥克托今与梯恩梯混合组成。具有较高的威力。奥克托今／梯恩梯 76/24炸药，装药密度为1.81克／厘米3时，爆速可达8500米／秒。③塑料粘结炸药。具有良好的物理力学性能和很高的能量密度的一类新型高能混合炸药。一般以黑索今、奥克托今、太安等高能炸药为主体(有时也用HNS、TATB等)，以高聚物为粘结剂制成。为了改善炸药性能，还可以加入增塑剂及其他辅助剂，如含奥克托今95％的PBX-9501炸药，装药密度为1.83克／厘米3时，爆速达8800米／秒，可用于核武器。塑料粘结炸药还可用作导弹战斗部装药、破甲弹装药、传爆药柱，以及用于地震探查、爆炸加工等方面。④塑性炸药。通常是在炸药中加上10％左右的塑化剂制成。其特点是可以任意改变炸药的形状，如塑性炸药C-4，含黑索今91％，装药密度为1.59克／厘米3时，爆速8000米／秒，在-57℃～+77℃之间都能保持塑性，用于军事爆破及水下爆破。⑤铵梯炸药。硝酸铵与梯恩梯混合组成。铵梯50/50可以注装，铵梯80/20可以螺旋装，是战时大量使用的代用炸药，可代替梯恩梯装填炮弹、炸弹和地雷等。此类炸药因为含有易于吸潮结块的硝酸铵，在密封不严的情况下不宜长期贮存。⑥燃料空气炸药。它与其他炸药不同，其爆炸反应离不开空气中的氧。它是将燃料爆炸分散于空气中，形成云雾状分散体，经第二次引爆而爆轰，可产生大面积杀伤破坏效应。这类炸药在20世纪70年代始用于实战。
简史 中国古代火药10世纪用于军事之后，至13世纪，已在战争中用作杀伤武器的爆炸装药。18世纪以来，化学作为一门现代科学有了较大的发展，为炸药原料的来源和合成及制备提供了条件。1771年，英国化学家P.沃尔夫合成了苦味酸。苦味酸开始是用作黄色染料，直到1885年法国用它作为炸药装填炮弹之后，才在弹药上得到推广应用，称为黄色炸药。1863年，J.威尔布兰德第一次制成梯恩梯，后来发现梯恩梯既有良好的爆炸性能，又比较安全，20世纪初开始用它作为炮弹装药，并逐渐取代了苦味酸。第一次世界大战时期，交战各国曾经使用了二硝基苯、二硝基萘、三硝基二甲苯、黑喜儿(六硝基二苯胺)等代替部分梯恩梯，以弥补炸药来源之不足；并在作战时使用了梯恩梯与硝酸铵的混合物阿马图和含梯恩梯、硝酸铵、铝粉的混合炸药阿莫那尔。第二次世界大战时期，武器的发展对炸药提出了新的要求，如加大炸药的威力，加强聚能效应，提高药柱机械强度，降低感度，以及提高装药工艺性能等，促进了混合炸药的发展。19世纪末合成的黑索今在第二次世界大战中受到各国的重视，并发展了一系列以黑索今为主要组分的混合炸药。第二次世界大战末期，随着核武器的发展出现了塑料粘结炸药。战后，高能炸药奥克托今进入实际应用阶段。60年代以后，由于军事、宇航、深井采油等多方面的特殊要求，出现了耐热炸药。重要的耐热炸药有六硝基茋和三氨基三硝基苯，后者又以其特低的机械感度受到人们的重视。现代战争对弹药本身的安全性能提出了越来越严格的要求。为此，寻求高威力、低感度的炸药，已成为炸药研制的重要方向之一。
瑞典化学家A.B.诺贝尔于19世纪60年代发明了以硝化甘油为基的代那买特炸药，推进了爆破技术的发展。20世纪50年代出现的硝酸铵 -燃料油炸药(ANFO)，以及后来出现的浆状炸药，是现代工业炸药的重要发展，为现代的爆破工程提供了重要的能源。
参考书目
《炸药理论》编写组：《炸药理论》，国防工业出版社，北京，1982。
孙荣康等著：《猛炸药的化学与工艺学》，国防工业出版社，北京，上册1981，下册1983。